怎么测量颜色？颜色测量标准化的三要素是什么？

物体颜色的定量度量很复杂，它涉及到观察者的视觉生理、照明条件以及观察条件等诸多问题。为了能够得到统一的测量结果，国际照明委员会（CIE）所规定了一套颜色测量原理、数据和计算方法，称为CIE标准色度学系统。它是现代色度学的基本组成部分，是对色彩进行定量描述的基础。那么，颜色测量标准化的三要素是什么？本文为大家做了归纳总结。

怎么测量颜色？

颜色是外界光投射到物体上，经过物体对光有选择的吸收后，其反射（或透射）光对人眼的辐射产生了颜色感觉。人眼能看到的波长范围为380～780nm，人眼对不同波长光的感受性是不一样的。但人的生理视觉对可见光的感受却呈现着共性的规律，人们根据此规律，制定了标准观察者数据作为我们在颜色测量和评价中所遵循的生理学依据。

CIE标准色度学系统以两组基本视觉实验数据为基础。一组数据叫做“CIE1931标准色度观察者”，或叫做“CIE 1931-XYZ系统”，适于1°～2°视场的测量；另一组叫做“CIE1964补充标准色度观察者”，或叫做“CIE1964-X10Y10Z10系统”，适于大于4°视场的测量。每组数据都是由三条曲线组成，如下图所示。

根据这三条曲线，我们可以通过各种方式来测得颜色的三刺激值X、Y、Z，色度坐标x、y、z。具体公式为：

式中，x（λ）、y（λ）、z（λ）即为数据构成的三条曲线，称之为CIE光谱三刺激值。

φ（λ）为颜色刺激函数：对于自发光体，φ（λ）=S（λ），S（λ）为发光体的相对光谱功率分布；对于透射物体，φ（λ）=τ（λ）S（λ），τ（λ）为待测物体的光谱透过率；对于反射物体，φ（λ）= B（λ）S（λ），B（λ）为待测物体的光谱反射率因数。

S₀（λ）是所采用的标准照明体的相对光谱功率分布。

X、Y、Z（X₁₀、Y₁₀、Z₁₀）是表征颜色的最基本参数。它们是假定的理想三原色。测色仪器的目的就是要测出被测对象的XYZ（X₁₀Y₁₀Z₁₀）值，色度学中其它各种表色数据都是由这三个参数换算得到。

颜色测量标准化的三要素：

实现色彩测量标准化的3个主要因素：照明、观测的几何条件和标准白。

各表色系统中各色度参数值的计算取决于选取的照明光源。

在颜色测量中，不同的光源照射会得到不同的测量结果。为了统一颜色的评价和测量的标准，CIE规定了四种标准照明体A、B、C、D（D又分为D55、D65、D75）以及标准光源A、B、C。标准照明体是指其特定的光谱功率分布，标准光源是指实现这特定光谱功率分布的物理辐射体。D65代表相关色温大约为6504k的平均昼光，是目前最普遍使用的照明体。

观测的几何条件包括被测物体表面的表面状态、光源的入射角、人眼的观测角度等因素。

观测颜色时，由于颜色物体材料的光度特性影响，照明观测条件对测量的精度和结果将产生影响。为了统一测量方法，CIE对照明和观测条件做了规范。C1E1971年推荐的四种标准照明观侧条件是：0/45条件（垂直照射/45°接收），45/0 条件（45°照射/垂直接收），0/d条件（垂直照射/漫反射接收），d/0条件（漫射照射/垂直接收）。任何仪器都必须满足其中的一种。

在测量反射（透射）率参数时，国际照明委员会推荐理想漫反射（透射）体作为标准白色理想漫反射体即各向具有相同的发光密度。标准白是一个完全无光泽的白色面。