颜色怎么理解？颜色是光源照射到物体上，物体对光谱有选择的反射或吸收，引起人眼视觉感受器的响应，从而产生颜色的感觉。在颜色科学和颜色测量领域，颜色可用颜色三要素来描述，即色调、明度和饱和度。本文对颜色测量的原理和方法作了简要的介绍。

颜色怎么理解？

颜色是人类视觉系统对光波刺激的反映，但是它并不是光波本身的物理性质，而是人眼的生理结构和人的心理活动所产生的。一方面，任何视觉正常的人，眼睛的生理结构和认知颜色的心理活动基本上是一致的，所以人们对颜色的感知具有确定性的一面，人眼的颜色视觉特性可以定量的描述出来；另一方面，人脑有记忆、联想等功能，因此人观察到的颜色，往往带有有关颜色经验、背景颜色及物体形状等心理因素的影响，不同的人看同一颜色会有所不同。所以，颜色是一种和物理、生理及心理学有关的复杂现象。

在颜色科学和颜色测量领域，颜色可用颜色三要素来描述，即色调、明度和饱和度。色调又称色相，是不同颜色的相貌称谓，是颜色的首要特征，有了它就可以准确的区别红、黄、蓝、绿等各种颜色。明度又称亮度，反映的是人眼对于光源和物体表面明暗程度的感觉，主要由光线的强弱决定，同一色调中的浅蓝、天空蓝、深海蓝就是明度变化的效果。饱和度又称彩度、纯度，主要取决于这一色调发射光的单一程度，其反映了颜色纯度的强弱，纯度越高，颜色感觉越明确、鲜艳，纯度越低，颜色感觉则越含糊、浑浊。当我们从科学的角度描述一种颜色时，这三种属性需同时出现，不能分离。

颜色测量的基本原理：

颜色是光源照射到物体上，物体对光谱有选择的反射或吸收，引起人眼视觉感受器的响应，从而产生颜色的感觉。CIE标准色度系统的建立，为客观地测量物体的颜色奠定了基础。颜色测量包括光源色的测量和物体颜色的测量，其测量的根本任务就是测量待测物体的颜色刺激f（λ）（对于光源色即测光源的相对光谱分布函数S（λ），对于物体颜色则是测量反射物体的光谱反射率R（λ）或测量透射物体的光谱透射率t（λ）），测得f（λ）之后，根据色度学的颜色三刺激值公式就可以求出待测物体颜色的三刺激值X、Y、Z从而确定待测物体的颜色。

不同视场观测条件下，光谱的三刺激值会有差别，下图所示为CIE1931/1964系统的光谱三刺激值曲线。上式适用于视场小于4°时的计算，当视场大于4°时，待测物体颜色的三刺激值X10，Y10，Z10由下式计算得出。

常见颜色测量方法：

根据论文可知，目视测色和仪器测色是较为常见的两种测色方法。后者在实际中可以分为分光光谱法与三刺激值法。

1.目视测色法

在确定的光照条件下，比如在标准光源 A、CIE 推荐的D65等，通过观察者的观察，将待测物体与标准颜色比较。在比较过程中，有以下几点需要注意：

（1）光源：一般采取多种光源，进行多次比较后进行综合分析，避免单种光源造成的实验误差。

（2）观察者：观察者应该对颜色十分敏感，能快速得出待测物体的颜色，需要经过专业的培训和进行过多次测色实验。进行比较实验时，观察者和待测物体之间应该有不小于2°的视场角。

（3）待测物体：要求待测物体和标准颜色的物体有相同的面积。

目视测色法虽然是通过专业的培训和进行过多次测色实验的观察者进行测色比较，但还是参杂了一些个人主观的想法，因为每个人对于颜色的敏感程度是不一样的，即每个人观察出的色调、明度和饱和度是存在差别的；而且，这样的测色方法需要耗费大量的时间，不利于工业化生产，降低了产品生产效率。

2.三刺激值法

三刺激值法是通过分别测量光源和物体，分别得到光源的相对光谱功率分布P（λ）（其中入为波长，下同）和物体的光谱光度特性。其中，令反射物体的光谱幅亮度因数为β（λ），光谱反射比为ρ（λ），投射物体的光谱透射比为τ（λ）。由此可以得到色刺激函数

φ（λ），通过下列公式计算物体颜色的CIE三刺激值X、Y、Z：

其中，x（λ）、y（λ）、z（λ）为符合CIE标准的，2°视场或者10°视场下进行人眼观察得到的光谱色三刺激值。

一般将积分的方程转化为以下求和的方式进行计算：

其中k的目的是将光源的Y设置为100，可以通过以下式子得到：

3.分光光谱分析法

分光光谱分析法，又称为分光光度法，通过选择特定波长或者一定范围内的波长，计算物体的透射和反射特性，进一步计算物体颜色的三刺激值。

按照所测波段范围的不同，分光光度测色方法可以分为两种。第一种称为机械扫描式分光光度法，它是对于被测物体的光谱，分别测量每个波长下的辐射能量，从而得到该物体完整的光谱功率分布。第二种称为电子扫描式分光光度法，它可以将各个波长下的辐射能量一起得到，从而直接得到物体完整的光谱功率分布。第二种方法比第一种方法更快速，但精度有所损失。