颜色测量的现状是怎样的？颜色测量的精密仪器有哪些？

对于有色产品而言，颜色是产品质量管控的一项重要指标，而颜色仪器是将颜色数值化的重要工具。用现代化的测色仪器来测量颜色，计算颜色，甚至仿真配色具有非常重要的意义和实用价值。那么，颜色测量的现状是怎样的？颜色测量的精密仪器有哪些？下文为大家做了介绍。

颜色测量的现状：

我们生活在五彩缤纷的颜色世界里，从生理学、心理学对人眼的视觉生理和视觉心理等的研究表明：颜色是由于各种光谱能量对人的视觉系统的刺激而引起的知觉。在许多领域，如彩色印刷，彩色电视，彩色摄影，纺织工业，染料，涂料，塑料，化妆品，造纸，油漆，油墨，电光源研究，建筑，医药，汽车，交通信号以及军事科学研究中都涉及对颜色的测量，色差的识别等问题，颜色测量仪器的市场前景十分广阔。色度学是研究颜色视觉机理，颜色测量的一门科学。它在工程应用的基本方法是通过对人眼的大量研究制定一些适当的标准，使人们有可能用数学方法来描述颜色，应用了适当的标准和计算方法就有可能测量颜色，计算颜色，同时还有可能制造出人们希望的某种颜色。

虽然人眼分辨颜色的能力很强，但却带有明显的主观性。为了客观的反映物体的颜色特性，国际照明委员会（CIE）建立了标准色度系统，从而为人们客观的测量物体的颜色奠定了基础。为了统一颜色测量中的实验结果，CIE提出了标准色度观察者和色品坐标系统；规定了标准光源；并对照明观测条件进行了标准化，分别于1931年和1964年建立起了CIE1931标准色度系统和CIE1964补充标准色度系统。CIE标准色度系统的建立，可以通过对物体颜色三刺激值的测量来确定颜色，将人眼从颜色测量中解放了出来。目前的颜色测量仪器都是在此标准上研制的。

颜色测量仪器就是通过一定的途径求得三刺激值的工具。用现代化的测色仪器来测量颜色，计算颜色，甚至仿真配色具有非常重要的意义和实用价值。

颜色测量可以用三种不同的方法：目视法，分光光度法和光电积分法（三刺激值法）。与此，色度仪器可分为三种：目视色度计，分光光度计和光电色度计。

颜色测量的精密仪器类型：

1.目视色度计

目视测色方法是用目视比较产品与标准颜色的差别，实际操作时应该在规定的CIE标准照明体下进行，一般可采用A光源（色温2856K）、D65或“北窗光”照明。目视色度计可用目视的方法将试验色与一种可调节的颜色进行匹配。视场包括一个或几个试验色占据的面积和比较色占据的面积，观察者调节比较视场的颜色，直至试验面积和比较面积相匹配为止。

目视法的测量结果包含人为因素，结构比较复杂，且精度不高，现在已很少使用。

典型的目视色度计有：赖特色度计、斯太尔斯三色色度计、唐纳森六原色色度计、麦克亚当双目色度计和伯纳姆色度计。

2.分光光度计

分光测色仪器是颜色测量最基本的仪器。这类仪器不是直接测量颜色的三刺激值本身，而是测量物体的光谱反射或光谱透射特性，也就是测量物体的光谱辐亮度因数或光谱透射比。再选用CIE推荐的标准照明体和标准观察者，通过积分计算求得颜色的三刺激值。

这是一种精确测量颜色的色度仪器，而且随着科学技术的发展，目前已制成自动化、智能化的分光测色仪。

3.光电色度计

光电积分法是通过把探测器的光谱响应匹配成所要求的CIE（国际照明委员会）标准色度观察者光谱三刺激值曲线，或某一特定的光谱响应曲线，来对被测量的光谱功率进行积分测量。

光电色度计的响应很象人眼的视觉系统，通过直接测得的与颜色的三刺激值成比例的仪器响应数值，直接换算出试验色的CIE三刺激值。有两种主要的方法用来修正物理探测器，如光电池或光电倍增管的光谱响应，使它们的光谱响应大小正比于颜色的三刺激值。一种方法是使用一个带有光谱样板的双单色仪；另一种是使用滤色片，如日本日本的CR-200/CR-210/CR-221/CR-231系列色度计。样板色度计所提供的标准光谱三刺激值x（λ）、y（λ）、z（λ）比大多数滤色片滤色计所提供的要精确，但是，样板色度即通常比滤色片色度计要复杂的多。

光电色度计测量速度快，但测量精度没有分光光度计高。

颜色测量的原理：

光电色度计可以由仪器的响应值直接得到颜色的三刺激值，不必要象分光测色仪器那样进行数学积分来求得。在光电色度计中积分是由光学模拟方式来完成的。仪器的照明光源需加滤色器校正，以使它具有所要求的标准光源的光谱分布。同时探测器的响应也被滤色器修正，使它与CIE标准观察者相一致。在实际中均把这两种校正滤色器合成一组来设计，使仪器的总光谱灵敏度符合模拟要求即可。

设计中关键问题是校正滤色器的设计。为了要模拟标准观察者在标准照明下观察到的物体颜色情况，色度仪器的总光谱灵敏度必须符合卢瑟条件。卢瑟条件是校正滤色器设计的基础。公式表示如下：

式中：S_A（λ）为仪器内部光源的光谱分布，S_c（λ）为选定的标准照明体光谱分布；τ_x（λ）、τ_y（λ）、τ_z（λ）为三种校正滤色器的光谱透射比；γ（λ）为探测器的光谱灵敏度；x（λ）、y（λ）、z（λ）为选定的标准观察者的光谱三刺激值；K_X、K_Y、K_Z为比例常数。

如果校正滤色器的光谱透射比满足卢瑟条件则色度计的光学模拟目的就达到了。仪器各个探测器测到的电信号值就比例于物体颜色的三刺激值。色度计的精度与仪器符合卢瑟条件的程度有关，符合的程度愈高，则测量精度就愈高。