顏色是人類視覺系統(tǒng)對光波刺激的反映，但是它并不是光波本身的物理性質，而是人眼的生理結構和人的心理活動所產生的。在色度學中，顏色可以用明度、色調和飽和度來定量描述。本文對顏色的特性及顏色描述與測量的方法做了介紹，對顏色知識感興趣的朋友可以了解一下！

顏色有什么特性？

顏色可分為彩色和非彩色兩大類。非彩色指白色、黑色和各種深淺不同的灰色。彩色是指白黑系列以外的各種顏色。彩色具有明度、色調、飽和度等三種特性。彩色光的亮度越高，人眼就越感覺明亮，或者說有較高的明度。彩色物體表，面的光反射率越高，它的明度就越高。色調是彩色彼此相互區(qū)分的特性。飽和度是指彩色的純潔性?？梢姽庾V的各種單色光是最飽和的顏色。物體色的飽和度決定于該物體表面反射光譜輻射的選擇程度。非彩色光只有明度的差別，而沒有色調和飽和度這兩種特性。

顏色又可分為光源色和物體色。光源色是由光源發(fā)射的光的顏色，物體色是光被物體反射或透射后的顏色。物體的表面色是指漫反射、不透明物體表面的顏色。

物體的顏色是由光線在物體上被反射和吸收的情況決定的，同時又受光源條件的影響。這里所說的物體指的是自身不發(fā)光，靠光源照明后才能看得見，或顯現(xiàn)顏色的透明物質或不透明物質。如果它能發(fā)光，就稱它為光源。物體的顏色可以說是物質的一種表觀屬性，它有利于人們認識物體和區(qū)分物體。既然物體的顏色與照明體的性質有關，因此，也可以把不同物體在同一照明下顯現(xiàn)不同顏色看作是該物體對照明光的調制作用。這種調制作用是指物體對照明光的不同光譜成分有不同的反射或吸收，因而從物體表面反射出來的、或透射過來的光已不同于照明光的光譜成分。

從這種觀點出發(fā)，我們可以說，物體的顏色取決于：①光源的光譜成分，可用光源的相對功率P（λ）表示；②物體對光譜的調制作用，可以用調制函數中φ（λ）表示。經過物體對光源的調制后，反射光或透射光的光譜成分變?yōu)镻（λ）·φ（λ）。

根據光源顏色刺激值計算的公式，物體色的三刺激值可用以下公式計算：

這說明物體的顏色不是固然不變的，當光源變化時物體的顏色也在發(fā)生變化。因此，在實際測色中必須保證測量光源的穩(wěn)定性。

顏色怎么定量描述？

我們見到的顏色，其實都是在一定條件下才出現(xiàn)的色彩。這些條件，主要可歸納為三項，就是光線、物體反射和眼睛。光和色是并存的，沒有光，就沒有顏色，可以說，色彩就是物體反射光線到我們眼內產生的知覺。光的色彩強弱變化，是可以通過數據來描述的。我們能見到的光的波長范圍在380至780毫米之間，隨著波長由短到長，出現(xiàn)的色彩是由紫到紅。通過測量物體反射光量的方法，可以很精確地推定兩件物體的顏色是否相同。

（1）顏色刺激

能夠引起顏色知覺得可見輻射的輻通量稱作顏色刺激。

（2）三原色

能夠匹配所有顏色的三種顏色稱作三原色。匹配實驗表明，能夠匹配所有顏色的三種顏色不是唯一的。人們通常選用紅、綠、藍作為三原色，其原因是：①用不同量的紅、綠、藍三種顏色直接混合，幾乎可得到經常使用的所有顏色。②紅綠藍三種顏色恰與人的視網膜上紅視錐綠視錐和藍視錐細胞所敏感的顏色相一致。

（3）三刺激值

在顏色匹配實驗中，與待測色光達到色匹配所需要的三原色的量。三刺激值不是物理單位，而是用色度學單位來度量的。對于既定的三原色，每種顏色的三刺激值是唯一的，因而，可以用三刺激值來表示顏色。

（4）光譜三刺激值

在顏色匹配實驗中，匹配等能光譜色所需的三原色的量。等能光譜是各波長輻射能量相等。

顏色測量的方法：

顏色檢測方法一般包括目視法和測色儀器檢測。其中目視法需要在特定照明條件下肉眼檢測顏色。該方法易受觀察者主觀影響，測量結果精度不高、測量效率低。而儀器檢測法則可滿足對更高測量精度的追求，于是使用顏色測量儀器逐漸成為顏色檢測的主要方式。根據檢測原理的不同，可分為分光光度式和光電積分式。

分光光度式是通過測量入射光的光譜特性并對其進行分析，計算三刺激值。該方法首先利用光柵將混合光分解成不同波長的光，再通過探測器測量出其強度，從而得到被測量光的光譜。其原理如下圖所示。分光光度式測色儀測量精度高，但是結構復雜、價格高、并且抗干擾能力弱，一般主要用于實驗研究。

光電積分式測量顏色是通過對被測顏色的光譜能量進行積分。此類儀器沒有光柵，也無法測量出光的光譜，入射光需經過濾光器被探測器探測，進行ADC轉換，最后得到的是整體光的積分值，其原理圖如下圖所示。光電積分式測色儀器檢測速度快，并且結構簡單，成本相對較低，但檢測精度較分光光度式相比較低。無論是光電積分式還是分光光度式測色儀器，都是通過測量待測樣品的反射（或透射）光來對顏色進行測量。