颜色的形成是由于物体表面的反射光刺激人眼所产生的一种视觉反应，它的形成包括三个要素：光源、被测物和眼睛（有效观察者），这三个要素密不可分，三者缺一不可。本文对颜色形成的原理及颜色色度特征和光谱特征进行了分析，感兴趣的朋友可以了解一下！
颜色的基本形成：
颜色的形成是由于物体表面的反射光刺激人眼，信息传输至大脑视觉神经中枢所产生。颜色形成的三要素包括：光、物体、眼睛。光、物体、人眼在颜色形成过程中有着密不可分的关系，三者缺一不可。
自然光在400nm-760nm波长范围内为人眼可见范围，由红、绿、蓝等不同的单色光组成。超出该范围的波段称为不可见光，其中低于400nm的波段称为紫外光，而高于760nm则为红外光。光是产生颜色的前提条件。
物体表面颜色的形成由光源照射在物体，经吸收、透射、反射，反映到人类视线的光色感知。物体表面分子结构不同，吸收反射光会产生差异，因此呈现的颜色不同。在自然界中，一切物体对入射光都有着自身固有的吸收和反射特征。眼睛视网膜上分布着大量结构复杂的视觉神经体。红、绿、蓝三色视锥细胞的合成构成了人眼可视的颜色。
颜色色度特征：
人眼视觉感官所呈现出的颜色，与目标物体本身的特性有关，且环境光源的光谱成分差异对呈现的颜色影响也较大，运用色度学评价人眼所反映出的颜色是物体和环境光源条件的综合体现。目前，色度学在技术应用中已具备足够的代表性和可靠的准确性。
（1）CIE1931RGB色度系统
CIE1931RGB色度系统最早由W.D.Wright和J.Guild建立。以色光三原色红（700.0nm）、绿（546.1nm）、蓝（435.8nm）光谱作为匹配基准，在2°视场范围内对获取的物体光谱颜色进行匹配。CIE1931RGB色度系统的建立为色度学计算提供了有效的理论基础。但是，在CIE1931RGB色度系统中，刺激值均存在负值问题，将其应用于颜色计算增加了运算的复杂性，其中三刺激值r、g、b曲线如下图所示。
（2）CIE1931XYZ色度系统
为解决CIE1931RGB色度系统中的负值问题，CIE于1931年建立了CIE1931XYZ色度系统，以设想三原色X，Y，Z取代R，G，B三原色。其中，CIE1931XYZ色度系统三刺激值与CIE1931RGB色度系统三刺激值之间的换算关系式如下所示：
其中：x（λ）、y（λ）、z（λ）为CIE标准色度观察者的三刺激值；φ（λ）为颜色刺激函数，公式如下所示：
其中：P（λ）为照明光源的光谱分布；R（λ）为反射物体的光谱反射率；τ（λ）为透射物体的光谱反射率；k为归一化系数，通常将光源Y值设定为100对k值进行求解，由下列公式来定义：
该系统光谱三刺激值适用于垂直观察，视场范围为1°-4°。CIE1931XYZ色度系统如今得到广泛应用，其光谱三刺激值曲线如下图所示。
但是，CIE1931XYZ 色度系统也存在如下缺点：假想 X，Y，Z三原色值与表示的颜色难以对应；色度均匀性较差；CIE1931XYZ色度系统不能较好的直观评价颜色信息。
（3）CIE1976L*a*b*颜色空间
为了进一步对色度系统进行完善，CIE于1976年建立了CIE1976L*a*b*颜色空间，其模型如上图所示。
L*a*b*颜色空间独立于设备，能够解决在设备不同的情况下颜色呈现不一致的问题，RGB、CMYK的所有颜色都包含在L*a*b*色域中，对颜色信息有较好的表达。CIE1976L*a*b*颜色空间与CIE1931XYZ色度系统之间的转化公式如下所示：
其中：L*为明度，a*、b*为色品值；X，Y，Z为被测样本的三刺激值：Xn，Yn，Zn，为标准试验光源三刺激值，一般取默认值95.047，100.000，108.883。
颜色光谱特征：
光源的光谱功率分布不仅对自身的光色属性起着决定性作用，而且对被照物体呈现在人眼中的颜色分布起着重要作用。实验中具有代表性的光源包括 A 光源、B光源、C光源、D65光源等。照射光在非发光物体表面发生吸收、透射、反射现象，从而形成了物体的颜色，照射光能量分布与呈现的颜色密切相关，当选用不同种类的光源分别照射在被测物体表面，物体根据本身特性吸收部分光能，未被吸收的光能则被物体反射，因此，人眼接收到的物体颜色会随着照射光的更换而发生改变。但是，不同的物体都有着属于自身固有的吸收波段，无论光源做出何种改变，其光谱反射率信息曲线基本稳定不变，反射率计算公式如下所示。
其中：R（λ）为反射率值；H（λ）为被测物体反射光强值；A（λ）为光源入射光强值；G（λ）为测量环境背景光强值。
颜色有哪些测量方法？
（1）目视法：它的测色原理是，色度观察者用肉眼观测，共同放置在特定照明条件下的待测样品和按需求选择的合适色卡，获得待测色样品的颜色参数。目视法的测色结果因人而异，在高精度的织物颜色测量中不适合使用目视法测色。目视法的测色原理是用人眼去观测待测样，目视法的发展中多是改进标准灯箱。
（2）光电积分法：它通过色度探测器对颜色光谱能量进行积分测量，将直接获得目标的三刺激值，它的测色原理如下图所示。光电积分法的优点是测色速度快，能测出织物样品间的色差。
（3）分光光度法：分光光度法与光电积分法的区别主要是它采用了光栅等分光元器件对光源进行分光，通过探测器探测样品空间的全部光谱能量分布的信息。分光光度法的测色原理如下图所示，它主要采用的分光元件是光栅，通过光栅对光源进行分光，然后用采集元件采集样品的全部光谱信息。
分光光度法根据光谱信息采集方式，可以分为光电摄谱法和光谱扫描法。目前，使用分光光度法的测色仪器一般按大小分为台式和便携式两种。台式分光测色计多是采用光电摄谱法，测色准确且快；为了使用方便，便携式分光测色计的积分球比台式的小，测色性能逊色于台式的测色性能。