顏色是一個心理物理量。人們對于顏色的感知是通過人眼接收物體反射或透射的光信號來認(rèn)識的。顏色特性是個三變量的函數(shù)，可以通過顏色的三要素來描述：明度、色調(diào)、色飽和度。光源顏色是由光源的光譜分布決定的。物體顏色由物體表面的光譜特性決定。但是，人眼對于物體表面光譜特性相同的物體通常并不一定有相同的顏色感覺，另外一個影響人眼顏色感覺的關(guān)鍵因素是物體表面光空間分布的幾何特性。幾何特性的描述較為復(fù)雜，不同行業(yè)的關(guān)注點不同，也采用不同的描述和測量方法，例如物體表面光澤度、桔皮度等。
    當(dāng)光線入射至物體表面會出現(xiàn)以下四種情況：
        1.在物體表面發(fā)生鏡面反射。它是物體表面光澤的主要原因。
        2.當(dāng)光線入射至物體內(nèi)部，在物體內(nèi)部發(fā)生散射，產(chǎn)生了漫反射和漫透射。
        3.漫反射和漫透射光在物體內(nèi)傳播時，不同波段光會產(chǎn)生不同的吸收，從而產(chǎn)生和入射光不同的顏色。
        4.當(dāng)物體較透明時，一部分光會直接透過物體，產(chǎn)生透射。
    圖1.1所示，當(dāng)光入射至物體表面時，一部分光在物體表面反射了鏡面反射，沒有進(jìn)入物體內(nèi)部。鏡面反射光的多少取決于物體材料的折射率和光的入射角度，遵循菲涅爾定律。

圖1.1光與物體相互作用
 
圖1.2不同的空間分布的表面反射光

    鏡面反射光的方向取決于物體表面的光滑程度。表面粗糙程度不同，鏡面反射光會產(chǎn)生圖1.2所示不同的空間分布。對于鏡面反射光，由于沒有在物體內(nèi)部發(fā)生傳播，就沒有產(chǎn)生相應(yīng)的吸收。所以，鏡面反射光的光譜分布和入射光是一致的。進(jìn)入物體內(nèi)部的光線為折射光束，在物體內(nèi)部傳播的方向遵循折射定律。折射光在物體內(nèi)部產(chǎn)生多次的反射和折射。光線在物體內(nèi)部進(jìn)行傳播時，由于物體對光譜的選擇性吸收，從而體現(xiàn)出于物體對應(yīng)的顏色。一部分光經(jīng)過物體表面返回到空氣中的光線成為漫反射光，另外一部分光透過物體到達(dá)下表面，成為漫透射光。漫反射光和漫透射光與光源光譜不同。鏡面反射光和漫反射光一起被人眼接收，如果人眼接收到的光信號中鏡面反射光的比例過大，會“沖淡”物體表面本身顏色，使人眼感覺顏色亮度偏高，飽和度偏低。
    人們觀測顏色必須有三個條件：照明光源、物體和眼睛。同樣，對于測色儀器要得到測試結(jié)果，必須有三個條件：照明光源、被測樣品和傳感器。物體測色儀器發(fā)展至今，都是通過測量材料表面的光譜特性來進(jìn)行顏色數(shù)據(jù)的測量。