颜色是大脑经过眼睛和视神经所刺激的感觉，它是物体性质和光源性质共同作用的结果。国际照明委员会CIE为了对客观的颜色进行量化，就规定了几种颜色描述的系统，常见的就有XYZ颜色系统和Lab颜色系统。而颜色测量大多以此为标准，对颜色进行数字化的描述。本文对颜色描述系统的类型和颜色测量的方法做了介绍。
颜色的基本概念：
产生颜色的感觉是3个要素组合的结果。
照亮物体的（入射）光源；
反射或透射部分入射光的物体；
接收物体反射光线的眼睛或仪器。
1.光源
在日常生活中，我们可区分出两类光源——自然光源和人工光源。自然光很难以定义，因为它与观察者相对于太阳的位置、地理位置、一天的时刻、一年的时期和气候有关。人工光很多，亦定义困难，因为对于一种给定类型的光源不可能获得严格一致的光谱分布。为了解决这些困难，国际照明委员会定义了几个由发射光谱线代表的标准光源。A光源：钨丝灯光；B光源：太阳直射光；C光源：在精确条件下感受到的日光；D65光源：对应于新测量方法的日光，它趋于替代C光源。
2.物体表面
根据物体表面的性质不同，一束入射光线照射到物体表面上会有不同的表现。一束入射光可被物体表面部分或全部反射；部分或全部透射；部分或全部吸收。
例如，白色表面反射所有波长的人射光，黑色表面吸收所有波长的入射光，绿色表面只反射入射光的绿色射线部分而吸收其他射线。
一束光线照射到不透明物体上将反射或被吸收。反射部分的光线将保持和入射光同样的光谱分布，反射光构成光泽。吸收部分的光线将被部分反射（漫散），其光谱成分不同于入射光，光谱分布很特定，决定着物体的颜色。因此不透明物体有一种特殊的光谱成分来确定它的颜色。
3.颜色
颜色是大脑经过眼睛和视神经所刺激的感觉，这种感觉是入射光照到观察表面上所反射出的光线产生电脉冲的结果，也就是颜色是物体性质和光源性质共同作用的结果。正常人的眼睛对颜色很敏感，能很容易地区分相近的颜色，能认出100万种不同的颜色。
患色盲的人的眼睛对某种颜色不太敏感。例如绿色色盲对绿色不敏感，但对红色光束比红色色盲要敏感。
影响正常人的眼睛对物体颜色的主观判断的因素主要有：物体本身的性质；光源种类和明暗；物体大小及背景环境；眼睛对观察环境的适应性；观察角度。
需要特别指出的是：同一个有色物体受到太阳光、日光、钨丝灯光、绿色灯光等不同光源的照射会出现不同的颜色。
颜色定量描述系统：
1.XYZ颜色系统
颜色的三原色是红、黄、蓝，而色光的三原色是红、绿、蓝、因此国际光学委员会（CIE）确定了一套XYZ 系统。X 表示红色、Y表示绿色、Z 表示蓝色。这样所有颜色都可以表示在由XYZ确定的3面体的立体空间内。
当X=Y=Z时，表示理想的白色。XYZ颜色系统的缺点是所计算的两种颜色的色差与肉眼所感觉的色差无对应关系。
2.Lab颜色系统
Lab颜色系统是一个3个坐标轴互相垂直的迪卡尔空间，L、a、b数值可通过数字公式由x、y、z数值计算得出。
在Lab颜色系统中，L表示亮度，L=0表示黑色，L=100表示白色；a表示红绿色（a为正表示红色，a为负表示绿色）。b表示黄蓝色（b为正表示黄色，b为负表示蓝色）。
a2+ b2表示颜色的纯度或饱和度；arctan（a/b）表示颜色角。两种颜色的色差：
ΔΕ = ΔL2 +Δa2 + Δb2
ΔL = L1-L2
Δa = a1-a2
Δb = b1-b2
Lab颜色系统所计算的两种颜色的色差△E与肉眼所感觉的色差有较好的对应关系，是国际照明委员会推荐使用的颜色系统。
颜色的测量方法：
对于颜色的测量色彩再现的首要步骤是颜色的准确测量，颜色测量可以用三种不同的方法：目视法、分光光度法和光电积分法（三刺激值法）。
目视法是一种古老的同时也是色度测量的最基本方法。它是用目视比较产品与标准颜色的差别，实际操作时应该在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。进行目视比较测量时，应具有一定的亮度水平，使人眼的锥体细胞处于工作状态，同时也应该依照CIE的规定选择一定的视场大小。虽然眼睛对微小的颜色差别有很敏锐的辨别能力，但由于受视觉适应性、个体眼睛光谱响应的差别、测量时身体状况（疲劳程度）等因数的影响，测量结果带有主观性。很多学者的研究证实，色彩的感知是主观的，不同的个体之间差异较大，即使在受过训练的观察者之间也存在相当大的区别。
分光光度法测量颜色主要是测量物体反射的光谱功率分布或物体本身的特性，再由这些光谱测量数据通过计算的方法求得物体在各种标准光源和标准照明体下的三刺激值。这是一种精确测量颜色的方法，而且可以制成自动化的测量设备，但通常体积很大、结构复杂，且测量速度很慢。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两种。
光电积分法是通过把探测器的光谱响应匹配成所要求的CIE标准色度观察者光谱三刺激值曲线，或某一特定的光谱响应曲线，来对被测量的光谱功率进行积分测量。这类仪器测量速度快，也具有适当的测量精度。