颜色测量的三种常用方法及不同测色方法的原理

对于有色行业而言，颜色测量是管控产品质量的重要手段.目前，常用的颜色测量方法，包括目视测量和仪器测量，而仪器测量根据测色原理的不同，又可以分为三刺激值法和分光光度法。本文对颜色测量的三种方法及不同测色方法的原理做了介绍。

颜色测量方法之目视测色法：

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。

颜色测量方法之三刺激值法：

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（7λ）。由此可以得到色刺激函数φ（λ），通过下式计算物体颜色的CIE三刺激值X、Y、Z：

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为常数，其设置目的是将光源的Y设置为100。

颜色测量方法之分光光度法：

分光光度法又称分光光谱分析法，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。