比色法是用于從人眼角度確定顏色的科學(xué)。測(cè)量顏色和顏色外觀的科學(xué)至關(guān)重要：顏色感知是一個(gè)主觀過(guò)程，當(dāng)入射光與眼睛中幾種不同類型的視錐細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)時(shí)，大腦會(huì)對(duì)所產(chǎn)生的刺激做出反應(yīng)。

　　人類感知顏色的方式是一種主觀的心理現(xiàn)象。它基于視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞檢測(cè)到的波長(zhǎng)之間的聯(lián)系以及神經(jīng)通路對(duì)這些信號(hào)的后續(xù)處理。簡(jiǎn)單地說(shuō)，同一個(gè)被照亮的物體可以被不同的人以不同的方式看到。

　　了解人類三刺激視覺有兩種不同的細(xì)胞類型有助于人類視覺- 視錐細(xì)胞在高亮度和中等亮度(白天)下運(yùn)行，而視桿細(xì)胞在低亮度下運(yùn)行，例如在夜間。

　　人類三刺激視覺基于三種不同的視錐細(xì)胞類型，每種視錐細(xì)胞覆蓋不同的波長(zhǎng)范圍。每種類型的視錐細(xì)胞在短(420 nm – 440 nm，藍(lán)色)(S)、中(530 nm – 540 nm，綠色)(M)和長(zhǎng)(560 nm – 580 nm，紅色)中都有光譜靈敏度峰值(L) 波長(zhǎng)。每種類型的視錐細(xì)胞都會(huì)對(duì)特定的范圍(或粗略地說(shuō)：顏色)做出反應(yīng)，每種細(xì)胞類型受到多少刺激的組合，會(huì)產(chǎn)生特定顏色的體驗(yàn)。

　　在低亮度條件下，視桿細(xì)胞會(huì)接管人類的視覺，因?yàn)橐曞F細(xì)胞不夠敏感，無(wú)法在這種條件下發(fā)揮作用。棒的靈敏度更高，但只有一種類型具有自己的典型光譜響應(yīng)。由于它僅依賴于不與其他范圍結(jié)合的特定波長(zhǎng)范圍，因此人類夜視是單色的。換句話說(shuō)：人眼在低亮度條件下無(wú)法辨別顏色。

　　CIE 1931 色彩空間盡管 S、M 和 L 的實(shí)際平均人類反應(yīng)是已知的，但比色法依賴于不同的光譜靈敏度曲線。1931年，國(guó)際照明委員會(huì)(CIE，Commission International de )開發(fā)了 CIE1931色彩空間，以響應(yīng)對(duì)描述顏色(與人類對(duì)顏色的感知有關(guān))的客觀方法的需求。

　　CIE 模型通過(guò)將任何給定點(diǎn)的任何明顯顏色描述為紅綠藍(lán)的3維值來(lái)工作。已經(jīng)進(jìn)行了這些實(shí)驗(yàn)并產(chǎn)生了XYZ響應(yīng)，這些響應(yīng)被轉(zhuǎn)換為二維顏色圖表。人眼可見的任何顏色都可以在此顏色空間中繪制。

　　CIE 1931 色彩空間是第一次將電磁光譜可見部分的波長(zhǎng)分布與人眼感知的顏色直接聯(lián)系起來(lái)。然而，這個(gè)和其他這樣的模型是基于相對(duì)較小(假設(shè)是有代表性的)人口的人類顏色視覺的數(shù)學(xué)簡(jiǎn)化。

　　雖然這允許研究人員在常規(guī)情況下定義和準(zhǔn)確生成顏色，但這些模型無(wú)法涵蓋人眼可以感知的大量顏色和色調(diào)。它們只是在各種應(yīng)用(例如顯示測(cè)量)中匹配顏色的工具。

　　定義標(biāo)準(zhǔn)人類觀察者盡管人類的顏色感知基本上是主觀的，但可以與標(biāo)準(zhǔn)的人類觀察者一起對(duì)物體的顏色進(jìn)行客觀測(cè)量。比色法定義了許多標(biāo)準(zhǔn)的人類觀察者，包括 2° 視野模型(如 1931 模型)，它使用中央凹中高濃度的視錐細(xì)胞和 10° 視野模型，它拓寬了視覺范圍。

　　CIE 1931 模型 2° 使用色度作為函數(shù)來(lái)描述兩個(gè)重要參數(shù)色調(diào)和純度?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)量亮度和色度來(lái)提供對(duì) RGB 發(fā)射源上光點(diǎn)顏色的完整描述。

　　然后可以根據(jù)亮度、色調(diào)和純度將這種描述與顏色聯(lián)系起來(lái)，如果在色度圖上繪制為色度坐標(biāo)，則由這些點(diǎn)形成的三角形包含了光源可以再現(xiàn)的所有顏色。這被稱為光源的色域，實(shí)際上適用于任何多色可調(diào)光源，如顯示器或 RGB LED 燈。這個(gè)色域的形狀完全取決于光源的技術(shù)。

　　比色法的應(yīng)用顏色的使用無(wú)處不在，因此能夠?yàn)槿搜蹨?zhǔn)確地產(chǎn)生顏色是非常需要的。這與產(chǎn)品和品牌的感知方式特別相關(guān)，因?yàn)楸仨毰c特定顏色相關(guān)聯(lián)，任何其他顏色都沒(méi)有那么強(qiáng)烈。例如，可口可樂(lè)品牌和廣告必須始終使用相同的紅色，以防止品牌受損。

　　同樣的現(xiàn)象被用于卷煙包裝品牌的相反效果，立法已經(jīng)規(guī)定，歐盟的紙盒現(xiàn)在必須是令人作嘔的棕色陰影。已經(jīng)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這是最令人反感的顏色，一種被稱為 Pantone 448 C 或“不透明沙發(fā)”的臟綠色棕色。和以前一樣，這種顏色必須全面一致，沒(méi)有變化。這表明在不同條件下進(jìn)行客觀顏色測(cè)量的真正需求對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估顏色至關(guān)重要。

　　除了品牌和廣告，顯示行業(yè)還需要準(zhǔn)確的比色法，以確保發(fā)光材料和顯示玻璃的質(zhì)量與同類型的屏幕相似。校準(zhǔn)是必要的，以確保屏幕上顯示的圖像與原始內(nèi)容盡可能相似。比色法用于所有各種顯示技術(shù)(例如 LCD、等離子、OLED)，以評(píng)估不同的顏色級(jí)別和亮度性能。