怎么理解颜色？物体色度值（颜色）怎么测量与计算？

怎么理解颜色？颜色的实质，是可见光谱的辐射能量对人眼的刺激所引起的色知觉，它受观察者、照明光源及测量条件的影响。为了对颜色进行精确的定量描述，国际照明委员会规定了颜色测量与计算的标准色度系统。本文为大家介绍了物体色度值（颜色）测量与计算的方法，对色度学知识感兴趣的朋友不妨了解一下！

怎么理解颜色？

颜色是一种感觉，受观察者、照明光及测量条件的影响。所以如何更精确地定量描述颜色，一直是色度学家孜孜不倦研究的一项课题。颜色必然与光联系在一起。光是一种物质，有自己的能量。在度量光波这种能量流时，采用辐通量这种概念，单己位为瓦（W），人眼的可见光范围波长为 400-700nm。色度学上的颜色可分为彩色和消色（无彩色）两大类，在此基础上确定了颜色的三个基础属性：色相、明度和彩度。色相（又称色调）是颜色相区分的特性，由照明光、物体的反射率光谱分布和观察者决定；明度（又称亮度）是物体表面的明亮程度，体现在物体光谱反射率中；彩度（又称饱和度或纯度）表征色彩本身的强弱。

混色就是使不同的色光同时进入人眼以产生一种新的颜色。依据混色前后光的强弱不同，混色方式可分为加法混色和减法混色。加法混色是将光谱色中的红、绿、蓝三种原色按一定的比例混合来达到各种颜色，实际上是视觉上的一种等色。色料的混色有别于色光的混合，印染工业的混色一般是减法混合，其三原色指品红、黄、青，与加法三原色互为补色。减法混合是将白光依次通过三个滤色片，光被吸收后就形成了不同的颜色，结果是光强逐渐减小。

物体色度值（颜色）测量与计算方法：

1.CIE测色制

物体颜色的定量度量涉及到观察者的视觉生理、视觉心理以及照明条件、观察条件等许多问题。为了能够得到一致的度量结果，国际照明委员会（简称CIE）规定了一套标准色度系统作为CIE标准色度系统。迄今为止，CIE进行了一系列的标准化研究，建立了三刺激值表色体系。CIE共推出三个标准色度系统：

（1）CIE1931—RGB 标准色度观察者；

（2）CIE1931—XYZ 色度系统；

（3）CIE1964 补充色度系统。

辐通量（E）仅表示在单位时间内通过一定面积截面的光能，只限于同一波长光的比较，而对不同波长光就不能反映其明亮程度。为了衡量光在视觉上产生的效果，就引入了光通量（F）来表示人眼视觉上亮度的感觉，二者的关系如下：

F=φ（λ）E

φ（λ）称为光视效率，表示光能转化为人眼可视见的效率。在光照强度（辐通量）与视觉效果（光通量）之间建立了一定的量的关系，使得通过测定光学物理量（反射率）来表示光通量，计算出三刺激值，并由此计算出色差、白度等。

2.物体色度值（颜色）测量与计算

（1）颜色的测量

颜色的测量就是测得颜色的三刺激值。光电测色仪可直接测得三刺激值，而目前发展最快，应用最广的是分光测色仪，通过测定样品的反射率，依据光谱三刺激值，转化为颜色感知量（颜色的三刺激值）。CIE对照明光（标准光源A、D65、C等）和观察者（2°、10°视野）作了标准化，使复杂的测色和表色过程有了一个简化同一的标准。

（2）反射率

测量物体的颜色，实质上就是测量反射光的能量分布，即测知物体的光谱反射率R（λ）。但在实际测色时，一般用“比反射率”代替 R（λ），即某物体表面的反射率与标准白板反射率之比。仍用R（λ）代表相对于完全漫反射体的比反射率。

（3）反射光刺激值

一个物体的反射光因入射光不同而不同，但对常规物体表面，分光反射率与入射光无关，是不变的。所以知道物体的分光反射率后，就能计算出在任何光源下物体所呈现颜色的三刺激值。计算物体色的三刺激值通常有等间隔波长法和等间隔刺激值法两种方法，但仪器测色中通常采用等间隔波长法。等间隔波长法的计算方法如下：

其中：k一常数；xλ，yλ，zλ一标准色度观察者；λ一波长，nm；Rλ一物体分光反射率：Eλ一标准光源能量分布。