颜色测量的原理是什么？颜色测量的仪器有哪些？

在工业生产中，产品的外观效果在很大的程度上归结为颜色的效果，因此保证颜色产品质量的首要问题之一就是尽可能地使其颜色外貌与标准色样一致，减少色差。在这一过程中，颜色测量仪器起着至关重要的作用，它是通过一定的途径求得三刺激值的工具，是对颜色进行定量描述的载体。本文对颜色测量的原理及颜色测量仪器类型做了简要的介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

颜色测量的原理：

物体的颜色既决定于外界的物理刺激，又决定于人的视觉特性。颜色的测量和标定应符合人眼的观察效果，然而不同观察者的颜色特性多少是有差异的。为了减少人为的差异，使其更具有通用性和科学性，根据许多观察者的颜色视觉实验，确定一组为匹配等能光谱色所需的三原色数据，即“标准色度观察者光谱三刺激值”，来代表人眼的平均颜色视觉特性，用于色度学计算和标定颜色。

1.颜色测量的参照标准

一个物体的颜色可由它的三刺激值来表示：

式中x（λ）、y（λ）、z（λ）为CIE（国际照明委员会）所规定的光谱三刺激值。φ（入）是颜色刺激函数。光源的相对光谱功率分布通过光谱辐射测量得到；CIE已规定几种标准照明体的相对光谱功率分布，物体的光谱透射率的参照标准是空气；CIE规定用完全反射漫射体作为测量不透明物体的光谱反射率因数的参照标准，工作标准又叫“标准白”。

2.CIE标准照明和观测条件

绝大多数的待测物体不是完全的漫反射体。照射在物体上的辐通量一部分被吸收，一部分可能透射过去，其余部分被由方向性地反射出来。其中只有物体从一定方向反射而进人到眼睛的那部分貓通量才构成颜色的刺激。因而在不同的照明和观测条件下，不透明物体表面的光谱反射率因数不同。CIE于 1971 年推荐了四种测色的标准照明和观测条件，即垂直/45°（缩写0/45°）、45°/垂直（缩写45/0）、垂直/漫射（缩写0/d）、漫射/垂直（缩写 d/0）。

颜色测量的仪器：

测色的仪器设备主要有光谱光度测色仪器，光电积分测色仪器和目视色度计。

1.光谱光度测色仪器

光谱光度测色仪主要由单色仪和探测器构成。单色仪将光源的复合辐射分展成所要求的每一单色辐射束，探测器则对被分展出的单色辐射功率加以定量的测量，进而得出物体色的三刺激值和色度坐标。光谱光度测量仪主要用于高准确度的色测量，或是对光电积分测色仪器进行定标，建立色度标准等。它主要有光学平衡式光谱光度计和光学平衡式自动测色仪。

2.光电积分测色仪器

光电积分测色仪器是利用其有特定光谱灵敏度的光电积分元件、直接测量光源色或物体色的三刺激值或色度坐标的仪器。它包括光电色度计和色差计等。

光电色度计是测量光源色和由仪器外部照明的物体色的光电积分测色仪器。其探测器是光电池，光电管或光电倍增管，它们的光谱灵敏度都经过滤色器的修正，以模拟CIE标准色度观察者的光谱三刺激值曲线。由探测器输出值得出待测色的三刺激值和色度坐标。

色差计是利用内部的标准光源照明来测量透射色或反射色的光电积分测色仪器。它可直接测得物体色的三刺激值和色度坐标。还可以通过模拟计算电路或连机的电子计算机给出两个物体色的色差值。一般由照明光源、探测器、放大调节、仪表读数或数字显示、数据运算处理等部分组成。

3.目视色度计

目视色度计是利用人的视觉去调节两个视场的颜色和亮度达到匹配的仪器。观察者通过视觉观察，将比较光的颜色和亮度调节成与特测光相同。比较光的各原色的色度坐标是已知的，各原色光的读数可计算待测颜色的三刺激值和色度坐标。