颜色测量有哪些方法？目视测色法有什么局限性？

对颜色进行测量，不仅是颜色质量管控的重要手段，也是颜色传递与复制的重要载体。目前，对于颜色的测量方法主要有三种，分别是：目视法、光电积分法和分光光度法。目视法作为一种传统的颜色测量方法，其在测量的过程中受到多种因素的影响。本文对目视测色法的局限性及影响因素做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

颜色测量的方法介绍：

常见颜色测量的方法有三种：目视法、光电积分法和分光光度法。下面逐一简要说明。

1.目视视法

目视法是用目视比较样品与标准颜色的差别，实际操作时同样需要在CIE规定的标准照明体下进行，如A光源、D65源等。最常见的仪器为目视测色计，它是利用人的视觉，调节两个视场的颜色和亮度，使它们达到匹配的一种仪器装置，包括加色法目视测色计和减色法目视测色计，如减色法系列中的罗维朋比色计在食用油、松香等行业中仍然得到了一定的应用。但总体来说，由于目视法要求操作人员具有丰富的观察经验和敏锐的判断力，而且测量结果中中不可避免的引入了一些人为的主观因素，工作效率也比较低，所以这种方法在工业应用中已较少使用。

2.光电积分法

光电积分法是 20 世纪 60年代仪器测色中常用的方法。光电积分法不是测量各个波长的色刺激值，而是在整个测量波长区间内，对被测颜色光能量进行一次性积分测量，得到三刺激值，再计算出样品的色品坐标等参数。通常用滤光片覆盖在探测器上，把探测器的相对光谱灵敏度修正成CIE推荐的光谱三刺激值。滤光片需满足卢瑟条件，以精确匹配光探测器。但在实际应用中，由于有色玻璃的品种有限，仪器不可能完全符合卢瑟条件，只能近似符合。

3.分光光度法

分光测色法是按CIE推荐的标准照明和观察条件下，通过测量颜色反射（透射）光谱，计算出颜色三刺激值，进而得出各种颜色参数。

根据光谱信号采集方式的不同，分光光度法可分为光谱扫描法和光电摄谱法。光谱扫描法是单通道测色方法，它按一定波长间隔，采用机械扫描结构，逐个波长采集光谱信号，优点是精度较高，缺点是光路和结构复杂，测量速度慢，且波长重复性差，对光源的稳定性要求高，受光源的不稳定性等因素影响显著，不适合在线测量。光电摄谱法是通过多通道光电探测器获取整个空间光谱能量的分布信息，得出全波段光谱数据。与前者相比有所改进，如：测量时间短，信噪比高，对光源稳定性要求低，不必使用机械扫描就能获取全谱数据，适用于瞬态测量。

目视测色法的局限性：

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。此类测色仪器在应用与测量精度上都受到以下几个条件的限制：

1.限定的照明条件

该照明条件能够在相当的时间内保持稳定，这也就是说要使用光暗室，且光暗室的光谱功率分布应该与样品所需的照明条件一致。当样品需要人工照明时，这个要求既合理又可实现，但当样品需要自然光照明时，这个需要就成问题了，因为所有用于目测评估的光源与自然白昼光在光谱功率分布和照度上都极不相同。CIE公布了一种用同色异谱样品评估白昼光发生器质量的方法，这种方法可以用来对各种不同的光暗室定级。CIE显色指数也可用来评估差别极大的人造光源，但却还没有相应可用于光室的CIE自然光标准光源，CIE标准白昼光照明体（如D50，D65，D75）也仅仅是色度学中假想的标准照明体。除此之外，周围场、背景、样品外形等也受到严格限定。

2.具有一维标尺的均色系统

用来作为对比测色的参照样品应当具有单色彩变化均匀的特点，这就好比用来测量距离的尺应当是刻度均匀的一样。但CIE三刺激值系统和色品坐标系统本身不是均色系统，虽然已有颜色科学家和工程师已开发出新的颜色空间，提供均匀的视觉间距并与颜色感知相对应，但仍然存在各种问题且未被采纳为标准。实验中通过大量样本建立起来的一维颜色标尺样品本身的颜色就可能和标准的颜色不同，试验样品不像任何一种标准，也不介于两个标准之间，因此样品与标准色之间形成了同色异谱对。在这种情形下，对样品在标尺上的位置做出一个可靠的判断是非常困难或不可能的，实际中标尺上可能根本没有这个位置。此时试图利用单一数字标尺描述颜色可能产生错误或误导。一个普通的例子就是使用一套纯黄色的样品，对偏红或者偏蓝的样品的黄度估计就极可能不准确，这也直接导致基于此原理的仪器只能针对特定颜色色调的物品。

3.稳定的观察测量操作者

这样的操作者应当是对颜色有相当鉴别能力的，能够指出微小颜色差别的大致趋势，是样品一比样品二黄还是样品二比样品一红，只能够回答两个颜色有没有差别是不够的。虽然一般人具有这个辨别本能，但在相近色的判断上还需要特定的训练。即使如此，人的主观差异所导致的测色误差也是不能忽视的4。

据此可以知道目视测色这一类仪器的局限性：照明条件要求严格，系统误差不可回避，一种仪器只能测量特定一类的颜色，需要对样品预分类而不能自动化检测，易受主观因素影响等缺点。

目视测色法的影响因素：

1.光源的影响

颜色是由于光的吸收与反射而形成的。不同的光线经同一块样板吸收和反射，反映到人眼时颜色就有区别，即同一块样板，在不同的光源下会显示不同的颜色。例如，在涂料行业，企业晚上一般都不配色，主要借助于白天的自然光，因为自然光是涂料使用时最常见的光线，而晚上配色时就必须用标准的光源灯或色差仪来控制。标准的光源比色灯箱创造了不受地理及环境影响而被定义的照明条件，故能提供用作客观评估的条件。在很多场合我们仍以肉眼作视觉配色，仪器虽然可以作为重要的参考数据，但最终还是要用人眼来观察颜色。特别是铝银粉和珠光粉颜色，仪器很难做出最佳的测量，而且某些产品无法用仪器测量。

2.周围环境的影响

周围环境的颜色会对眼睛观察颜色时产生一定的影响、因而产生了对立颜色学说。对立颜色学说认为：红、绿、蓝锥体在通过视神经传向大脑的反映过程中进行重新组合.形成了黄-蓝代码、红-绿代码和黑-白代码。当观察者看到红色、黑色和黄色三种颜色组成的一面旗帜，认真注视旗帜的颜色数分钟后，再看旁边的一面白旗帜，首先眼睛看到白颜色，眼睛为了保持色彩的平衡，接着看到绿颜色和蓝颜色，最后眼睛完全恢复看到白颜色，这就是对立颜色学说。

3.观察者人为的因素

正常人的眼睛能区别出颜色微小的差别，不同的观察者由于眼睛结构的不同对颜色的判断也有所区别。即使同一观察者，当心理状态不同时，对颜色的感受和反应也不完全相同，所以人为因素对颜色会产生很大影响，而机器则不受这种心理和生理状态的影响。