色差仪有几个标准测色系统？不同测色系统有什么特点？

色差仪作为测色仪器，是在CIE所规定的标准色度系统的基础上进行颜色测量的。这些测色系统实现了颜色的数值化，将颜色转化为一系列的数据来表达，以便于颜色的精确描述和颜色信息的传递与交流。那么，色差仪有几个标准测色系统？不同测色系统有什么特点？下文将为大家进行简要的介绍。

色差仪CIE1931XYZ标准测色系统及特点：

国际照明委员会于1931年推荐了“CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值”（又称为“CIE1931标准色度观察者颜色匹配函数”，简称“CIE1931标准观察者”），并把相应的色度学系统称为“CIE1931标准色度系统”或“1931CIE-XYZ系统”。颜色匹配函数定义了CIE1931标准观察者，它是以2°小视场角的实验数据为基础的，适用于1°-4°的视场角范围。下图中，x（λ）、y（λ）、z（λ）是CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值。

颜色测量的根本任务是测定颜色刺激函数：对于光源的测量，实际上是要测定光源的相对光谱功率分布；对于物体色的测量，则是测定物体的光谱光度特性，如反射物体的光谱反射率因数、光谱反射比或透射物体的光谱透射比。

颜色三刺激值的计算方法是用颜色刺激函数分别乘以CIE光谱三刺激值，并在整个可见光谱范围内对这些乘积进行积分。

式中X、Y、Z为CIE1931标准色度系统的三刺激值；x（λ）、y（λ）、z（λ）是CIE1931标准色度观察者的光谱三刺激值；φ（λ）为颜色刺激函数。当被测物是自发光体时，φ（λ）为照明体辐射的相对光谱功率分布，即：φ（λ）=S（λ）。

S（λ）为照明体相对光谱功率分布，一般采用CIE标准照明体，具体由被测物体的实际情况决定。当被测物是非自发光体时，φ（λ）的计算式为：

物体的光谱光度特性可根据实际测量时的几何条件等情况选择使用。k为归化因子，它是将照明体（或光源）的y值调整为100时得出的，即：

在实际的计算中，CIE推荐用求和来近似积分，因此上面的颜色三刺激值计算式可变为：

归化因子k的计算式就变为如下式子：

计算出物体颜色的三刺激值后，可计算出物体的色品坐标，如下所示：

因为x+y+z=1，所以只用x，y两个色品坐标即可限定一个色品。色品并没有提供关于亮度或相对亮度的任何信息，因此只能由三刺激值中的Y来表示有关亮度信息。下图为CIE1931标准色度系统色品图。

色差仪CIE1964XYZ标准测色系统及特点：

多年的应用实践表明，CIE193XYZ标准色度学系统适用于1°-4°的观测视场范围，研究发现，当视场增大到4°以上时，x（λ）、y（λ）、z（λ）在波长为380～460nm光谱区间内的数值偏低。日常观察物体时的视野经常超过2°范围，所以为了适应大视场颜色测量的需要，CIE1964年补充了10°视场标准色度观察者光谱三刺激值，这一系统称为CIE1964补充标准色度学系统或10°视场X10Y10Z10色度系统．当观测或匹配颜色样品的视场角度在4°～10°时，采用CIE1964标准色度观察者的数据；如果观测或匹配颜色样品的视场角度在1°～4°时，则采用CIE1931标准色度观察者的数据。由于1964标准视场更大，对颜色辨别的精度更高，且符合人们实际观察颜色的情况，所以被广泛采用。

上图中，x10（λ）、y10（λ）、z10（λ）是CIE1964标准色度观察者光谱三刺激值。CIE1964补充标准色度系统中，颜色三刺激值的计算方法与1931CIE-XYZ系统完全相同，为了区分，所用符号要加下标“10”。如X10、Y10、Z10为CIE1964补充标准色度系统的三刺激值；x10（λ）、y10（λ）、z10（λ）是CIE1964标准色度观察者的光谱三刺激值；k10为归化因子；x10、y10、z10是色品坐标。

根据色品坐标与三刺激值的关系可以计算出光谱轨迹在CIE1964补充色度学系统中的色品坐标，由此可以绘出色品图。如上图所示，是CIE1931标准色度系统与CIE1964补充标准色度系统色品图的比较，可见两者的光谱轨迹在形状上很相似，但实际上即使相同波长的光谱色在各自光谱轨迹上的位置也有相当大的差异。如在490-500nm波段附近，两个光谱轨迹上的近似坐标值在波长上相差达5nm以上。其他相同波长的坐标值也都有差异，只有在600nm处的光谱色坐标值大致相近。两个色品图上唯一重合的色品点就是等能白点WE。

如果将两个色度系统的光谱三刺激值曲线绘在同一坐标上进行比较，如下图所示，可以清楚地看到两者的差异。