在人們平常的生活中，每個(gè)人對于顏色的理解會(huì)有比較明顯的差別。為了消除人們對顏色理解存在的差異，就不能夠僅僅使用“紅”、“綠”、“藍(lán)”、“黃”等這些定性的形象語言來描述顏色，而是要對顏色進(jìn)行定量的描述。顏色的顯色系統(tǒng)表示法與混色系統(tǒng)表示法是現(xiàn)在存在的兩類可以對顏色進(jìn)行定量描述的方法。本文對這兩種表色方法的定義及混色系統(tǒng)表色法的類型做了介紹。
顏色描述的方式有哪些？
人類對顏色研究至今其描述的方式大致可分為兩種：顏色的顯色系統(tǒng)表示法（Color appearance system）和顏色的混色系統(tǒng)表示法（Color mixing system）。顯色系統(tǒng)是建立在真實(shí)樣品基礎(chǔ)上，按直觀顏色視覺的心理感受，將顏色劃分為有系統(tǒng)、有規(guī)律的色序系統(tǒng)。其中，最為典型的顯色系統(tǒng)為美國的孟塞爾顏色體系、瑞典的自然顏色體系（NCS）、奧斯瓦爾德顏色空間等。這種表色方法受主觀心理影響較大，而且不同的觀察者之間還存在不定的因素，因而無法準(zhǔn)確地運(yùn)用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中?；焐到y(tǒng)表色法根據(jù)色度學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)證明，任何色彩都可以由色光三原色混合匹配理論建立，它是一種客觀物理量，可用于對顏色的標(biāo)定和測量。這種表色系統(tǒng)的發(fā)展相對前者較快，因?yàn)椴徽撛谟∷⑿袠I(yè)還是紡織染料和涂料工業(yè)中對顏色的復(fù)制和標(biāo)定是客觀的，只要其三刺激值確定，那么對顏色的復(fù)制就可規(guī)范化，且不受時(shí)間和地域的影響。國際照明委員會(huì)（CIE）自1931年來推出CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)以來，世界各國的顏色工作者對混色系統(tǒng)顏色空間及色差公式的研究孜孜不倦，至今已得到較為滿意的成果。
顏色混色系統(tǒng)表色法的類型：
為了定量地表示某種顏色，國際照明委員會(huì)（CIE）于1931年規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)模型CIE-RGB和CIE-XYZ。標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)的建立使得顏色可以用空間中的點(diǎn)來表示，而兩種顏色的差別即可用空間中的兩點(diǎn)之間的某種距離來衡量。這兩種色度模型可以定量地確定顏色的屬性，但是這種系統(tǒng)的色度空間是不均勻的，這給客觀評價(jià)色差帶來極大的困難，于是有人提出建立了均勻色度坐標(biāo)（Uniform Chromaticity-Scale）簡稱UCS系統(tǒng)，該系統(tǒng)要求顏色在此空間中的距離與視覺上的色差成正比，這樣色差可以由UCS空間中的距離計(jì)算出來，原以為CIE-XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)經(jīng)過適當(dāng)?shù)木€性變換，就可以得出UCS坐標(biāo)系統(tǒng)，事實(shí)上經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn)，均勻色度空間是不存在的，不過經(jīng)過適當(dāng)變換的色度空間，色度相對要均勻得多。所謂的均勻顏色空間就是：在這個(gè)顏色空間里，各個(gè)不同顏色區(qū)域的數(shù)值變化必須與眼睛對顏色的感覺一致，相同的數(shù)值變化對應(yīng)相同的顏色差別感覺，滿足這個(gè)條件的顏色系統(tǒng)就稱為顏色感覺上的均勻顏色空間。色差的計(jì)算就要在這樣的均勻顏色空間中進(jìn)行。
目前的混色系統(tǒng)顏色空間主要有：CIE1931顏色空間、CIE1960均勻顏色空間、CIE1964均勻顏色空間、CIE1976均勻顏色空間以及DIN99顏色空間。下文主要介紹兩種重要的顏色空間。
1.CIE1931顏色空間
國際照明委員會(huì)（CIE）對混色空間的標(biāo)定是從1931年開始的。CIE綜合萊特和吉爾德兩項(xiàng)視覺實(shí)驗(yàn)結(jié)果（把兩人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果取平均值）而得到CIE1931-RGB真實(shí)三原色表色系統(tǒng)。圖形為偏馬蹄形，如下圖所示。1931CIE-RGB系統(tǒng)的r、g、b光譜三刺激值是從實(shí)驗(yàn)得出的，本可以用于色度學(xué)計(jì)算標(biāo)定色，但標(biāo)定光譜色的原色出現(xiàn)負(fù)值，計(jì)算起來不方便，且更不易理解。193ICIE-XYZ 色度圖的建立消除了這一矛盾。它是在1931CIE-RGB系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，改用三個(gè)假想的原色（X）、（Y）、（Z）建立起來的坐標(biāo)。（X）表示紅原色、（Y）表示綠原色、（Z）表示藍(lán)原色。
2.CIE1976 均勻顏色空間
混色系統(tǒng)的表示從CIE1931-RGB系統(tǒng)到CIE1931-XYZ系統(tǒng)，到CIE1960-UCS系統(tǒng)，再到 CIE1976-LAB 系統(tǒng)，一直都在向“均勻化”方向發(fā)展。CIE1931-XYZ 顏色空間只是采用簡單的數(shù)學(xué)比例方法，描繪所要匹配顏色的三刺激值的比例關(guān)系；CIE1960-UCS顏色空間將CIE1931-XYZ色度圖作了線性變換，從而使顏色空間的均勻性得到了改善，但亮度因數(shù)沒有均勻化。
為了進(jìn)一步統(tǒng)一評價(jià)顏色差別的方法，1976年CIE又推薦了CIE1976L*u*v*和CIE1976L*a*b*兩種均勻顏色空間及其色差公式。兩者都是反映物體顏色在人眼知覺上兩物體的色差大小和人眼視覺感受到的大小相同，即為所謂的均勻顏色空間。下圖為CIE1976顏色空間模型。
（1）CIE1976L*a*b*均勻顏色空間是CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)的非線性變換，它將XYZ直角坐標(biāo)顏色空間轉(zhuǎn)換為柱面極坐標(biāo)，將三刺激值XYZ轉(zhuǎn)換成與眼睛視覺相一致的明度L*和色度a*、b*，其中a*、b*與色調(diào)、飽和度的感覺相一致。ClE1976L*a*b*的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)顏色的色差大于視覺的識(shí)別閾限（恰可察覺）而又小于孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級的色差值時(shí)，能較好地反映物體色的心理感受效果。
（2）CIE1976L*u*v*均勻顏色空間實(shí)際上由CIE1931和CIE1964勻色空間改進(jìn)而來，使其與代表視覺等間隔的孟塞爾系統(tǒng)靠攏，并將V坐標(biāo)增加50%而改善U、V色度圖的均勻性。
CIE1976L*u*v*和CIE1976L*a*b*色空間都有較好的均勻性，兩者都較廣泛地運(yùn)用于工業(yè)中。由于 CIE1976L*u*v*系統(tǒng)中，u*v*色度圖仍保留了馬蹄形的光譜軌跡，較適合于對光源色、彩色電視等工業(yè)部門做研究工具；CIE1976L*a*b*主要用于印刷、染料、顏料及油墨等表面顏色工業(yè)部門。
顏色測量的方法有哪些？
目前，顏色測量方法有目視法、光電積分法和分光光度法3種。目視法是一種最傳統(tǒng)的顏色測量方法。具體做法是由標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者在特定的照明條件下對產(chǎn)品進(jìn)行目測鑒別，并與CIE（國際照明委員會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)色度圖比較，得出顏色參數(shù)。人的眼睛雖有優(yōu)異的視覺功能，但是不能準(zhǔn)確識(shí)別微細(xì)的色彩差異，常出現(xiàn)色彩判斷失誤。用這種方法測量的結(jié)果精度低，操作麻煩。光電積分法是在整個(gè)測量波長區(qū)間內(nèi)，通過積分測量測得樣品的三刺激值X、Y、Z，再由此計(jì)算出樣品的色品坐標(biāo)等參數(shù)。分光光度法通過測量光源的光譜功率分布或物體反射光的光譜功率，來計(jì)算顏色三刺激值，進(jìn)而由此計(jì)算出各種顏色參數(shù)。這種測量方法是客觀的，具有較高的精度。分光光度法分為光電掃描法和光電攝譜法，而光電攝譜法通過分光系統(tǒng)，用多通道光電探測器同時(shí)探測全波段光譜，是目前最先進(jìn)的測色方法。