色度學是以物理光學，視覺心理和心理物理等學科領域為基礎的綜合性科學。
色度學中的顏色測量和評價技術是物理，分析化學以及生化中常用的檢測手段。
色度測量又稱比色，目的為檢測樣品中有色組分的含量。最早有很多基於光學的檢測工具可以幫助我們實現色度檢測，如杜波斯克比色計。現如今，隨著技術的發展，也有很多的電子儀器可以進行自動化色度測量，但是一般這種儀器在測量樣品之前需要對照調零校準，其遵循的原理是比爾-朗伯特定律。
基本介紹
- 中文名：色度測量技術
- 外文名： Colorimetry
常用的比色法有兩種：目視比色法和光電比色法，兩種方法都是以朗伯-比爾定律(A=εbc)為基礎。常用的目視比色法是標準系列法，即用不同量的待測物標準溶液在完全相同的一組比色管中，先按分析步驟顯色，配成顏色逐漸遞變的標準色階。試樣溶液也在完全相同條件下顯色，和標準色階作比較，目視找出色澤最相近的那一份標準，由其中所含標準溶液的量，計算確定試樣中待測組分的含量。
光電比色法是在光電比色計上測量一系列標準溶液的吸光度，將吸光度對濃度作圖，繪製工作曲線，然後根據待測組分溶液的吸光度在工作曲線上查得其濃度或含量。與目視比色法相比，光電比色法消除了主觀誤差，提高了測量準確度，而且可以通過選擇濾光片來消除干擾，從而提高了選擇性。但光電比色計採用鎢燈光源和濾光片，只適用於可見光譜區和只能 得到一定波長範圍的複合光， 而不是單色光束，還有其他一些局限，使它無論在測量的準確度、靈敏度和套用範圍上都不如紫外-可見分光光度計。20 世紀30～60年代，是比色法發展的旺盛時期，此後就逐漸為分光光度法所代替。
其中光電檢測在20世紀60年代後開始占據主導。為了確保儀器所測得的光是由樣品發出的，這種儀器中濾光片的選擇很重要的。
基本反應
比色法是以生成有色化合物的顯色反應為基礎的，一般包括兩個步驟：首先是選擇適當的顯色試劑與待測組分反應，形成有色化合物，然後再比較或測量有色化合物的顏色深度。比色分析對顯色反應的基本要求是：
①反應應具有較高的選擇性，即選用的顯色劑最好只與待測組分反應，而不與其他干擾組分反應或其他組分的干擾很小；
②反應生成的有色化合物有恆定的組分和較高的穩定性；
③反應生成的有色化合物有足夠的靈敏度,摩爾吸光係數一般應在104以上；
④反應生成的有色化合物與顯色劑之間的顏色差別較大，它們的最大吸收濃度之差一般應在60納米以上。選用的顯色劑可以是一種試劑，也可以是兩種不同的試劑。如果待測組分與兩種不同的試劑反應生成一種有色化合物，則稱為三元絡合物顯色反應。這類顯色反應常常具有更高的靈敏度和選擇性，在比色法和紫外-可見分光光度法中套用非常普遍。選擇適當的顯色反應，研究最合適的反應條件和消除干擾的方法是比色分析的關鍵問題。溶液的酸度、顯色劑的用量、溫度、溶劑等對顯色反應都有影響。
色度測量常用名詞概念
光通量：
光源每秒種發出的可見光量之和，簡單說就是發光量。單位：流明（lm）照度：
單位面積內入射的光通量，也就是光通量除以面積所得到的值。單位：勒克司（lux）。照度分為水平照度和垂直照度。水平照度為光通量入射水平表面的照度，垂直照度為光通量入射到垂直面的照度。光強：
符號I，單位坎德拉cd，說明發光體在特定方向單位立體角內所發射的光通量亮度：
符號L，單位尼脫cd/m2，說明發光體在特定方向單位立體角單位面積內的光通量光效：
單位每瓦流明Lm/w，說明電光源將電能轉化為光的能力，以發出的光通量除以耗電量來表示平均壽命：
單位小時，說明指一批燈泡至百分之五十的數量損壞時的小時數經濟壽命：
單位小時，說明在同時考慮燈泡的損壞以及光束輸出衰減的狀況下，其綜合光束輸出減至一特定的小時數。此比例用於室外的光源為百分之七十，用於室內的光源如日光燈則為百分之八十。色溫：
以絕對溫度K來表示，即將一標準黑體加熱，溫度升高到一定程度時顏色開始由深紅-淺紅-橙黃-白-藍，逐漸改變，某光源與黑體的顏色相同時，我們將黑體當時的絕對溫度稱為該光源之色溫。
因相關色溫度事實上是以黑體輻射接近光源光色時，對該光源光色表現的評價值，並非一種精確的顏色對比，故具相同色溫值的二光源，可能在光色外觀上仍有些許差異。僅馮色溫無法了解光源對物體的顯色能力，或在該光源下物體顏色的再現如何。
不同光源環境的相關色溫度光源色溫
北方晴空8000-8500k陰天6500-7500k夏日正午陽光5500k金屬鹵化物燈4000-4600k下午日光4000k冷色營光燈4000-5000k高壓汞燈3450-3750k暖色營光燈2500-3000k鹵素燈3000k鎢絲燈2700k高壓鈉燈1950-2250k蠟燭光2000k
光源色溫不同，光色也不同：
色溫在3300K以下，光色偏紅給以溫暖的感覺；有穩重的氣氛，溫暖的感覺；
色溫在3000--6000K為中間，人在此色調下無特別明顯的視覺心理效果，有爽快的感覺；故稱為"中性"色溫。
色溫超過6000K，光色偏藍，給人以清冷的感覺，
a.色溫與亮度高色溫光源照射下，如亮度不高則給人們有一種陰氣的氣氛；低色溫光源照射下，亮度過高會給人們有一種悶熱感覺。
b.光色的對比在同一空間使用兩種光色差很大的光源，其對比將會出現層次效果，光色對比大時，在獲得亮度層次的同時，又可獲得光色的層次。採用低色溫光源照射，能使紅色更鮮艷；採用中色溫光源照射，使藍色具有清涼感；採用高色溫光源照射，使物體有冷的感覺。
顯色性：
光源對物體本身顏色呈現的程度稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度；光源的顯色性是由顯色指數來表明，它表示物體在光下顏色比基準光（太陽光）照明時顏色的偏離，能較全面反映光源的顏色特性。顯色性高的光源對顏色表現較好，我們所見到的顏色也就接近自然色，顯色性低的光源對顏色表現較差，我們所見到的顏色偏差也較大。國際照明委員會CIE把太陽的顯色指數定為100，各類光源的顯色指數各不相同，如：高壓鈉燈顯色指數Ra=23，螢光燈管顯色指數Ra=60~90。顯色分兩種
忠實顯色：能正確表現物質本來的顏色需使用顯色指數(Ra)高的光源，其數值接近100，顯色性最好。
效果顯色：要鮮明地強調特定色彩，表現美的生活可以利用加色法來加強顯色效果。光效：
衡量光源節能的重要指標，就是光源發出的光通量除以光源所消耗的功率。單位：流明/瓦（lm/w）。眩光：
視野內有亮度極高的物體或強烈的亮度對比，則可以造成視覺不舒適稱為眩光。眩光分為失能性眩光和不舒適性眩光，眩光是影響照明質量的重要因素。電磁干擾：
氣體放電燈鎮流器在使用過程中，會通過輻射，傳導等方式對周圍電器產生干擾。電磁噪音：
可能使周圍電器工作異常甚至失控。亮度對比：
被識別對象和其背景亮度之差與背景亮度之比稱為亮度對比，對比影響物體的可見度。對比大的物體容易被觀察到，並在視覺上產生近距感和興奮感。標準光源：
我們知道，照明光源對物體的顏色影響很大。不同的光源，有著各自的光譜能量分布及顏色，
在它們的照射下物體表面呈現的顏色也隨之變化。為了統一對顏色的認識，首先必須要規定標準的照明光源。因為光源的顏色與光源的色溫密切相關，所以CIE規定了四種標準照明體的色溫標準：
標準照明體A：代表完全輻射體在2856K發出的光（X0=109.87，Y0=100.00，Z0=35.59）；標準照明體B：代表相關色溫約為4874K的直射陽光（X0=99.09，Y0=100.00，Z0=85.32）；標準照明體C：代表相關色溫大約為6774K的平均日光，光色近似陰天天空的日光（X0=98.07，Y0=100.00，Z0=118.18）；
標準照明體D65：代表相關色溫大約為6504K的日光（X0=95.05，Y0=100.00，Z0=108.91）；
標準照明體D：代表標準照明體D65以外的其它日光。
CIE規定的標準照明體是指特定的光譜能量分布，是規定的光源顏色標準。它並不是必須由一個光源直接提供，也並不一定用某一光源來實現。為了實現CIE規定的標準照明體的要求，還必須規定標準光源，以具體實現標準照明體所要求的光譜能量分布。CIE推薦下列人造光源來實現標準照明體的規定：
標準光源A：色溫為2856K的充氣螺旋鎢絲燈，其光色偏黃。
標準光源B：色溫為4874K，由A光源加罩B型D-G液體濾光器組成。光色相當於中午日光。
標準光源C：色溫為6774K，由A光源加罩C型D-G液體濾光器組成，光色相當於有雲的天空光。
CIE標準照明體A、B、C由標準光源A、B、C實現，但對於模擬典型日光的標準照明體D65，目前CIE還沒有推薦相應的標準光源。因為它的光譜能量分布在目前還不能由真實的光源準確地實現。當前國際上正在進行著與標準照明體D65相對應的標準光源的研製工作。現在研製的三種模擬D65人造光源分別為：帶濾光器的高壓氙弧燈、帶濾光器的白熾燈和螢光燈。它們的相對光譜能量分布與D65有所符合，帶濾光器的高壓氙弧燈提供了最好的模擬，帶濾光器的白熾燈在紫外區的模擬尚不太理想，螢光燈的模擬較差。為了滿足精細辨色生產活動的需要，還有採用螢光燈和帶濾器的白熾燈組成的混光光源，稱為D75光源。
其色溫可達7500K。主要運用在原棉評級等精細辨色工作中。Lab模式：
Lab模式是一般人較為陌生的色彩模式，這個模式的色彩定義是由國際照明委員會CIE所制定的，也是目前所有模式中涵蓋色彩範圍最廣的模式。它的特色是對色彩的描述完全採用數學方式，與系統及設備無關，因此它可以無偏差地在系統與平台間進行轉換。
Lab模式是以一個亮度分量L（Lightness）——範圍是0-100；以及兩個顏色分量a與b來表示顏色。a分量是由綠色演變到紅色——範圍是-120-120；而b分量則是由藍色演變到黃色——範圍是-120-120。
