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識的。顏色特性是個三變量的函數，可以通過顏色的三要素來描述：明度、色調、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雜，不同行業的關注點不同，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。
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。物體測色儀器發展至今，都是通過測量材料表面的光譜特性來進行顏色數據的測量。
要客觀、定量的表示一個顏色，需要計算物體或光源的顏色所占匹配刺激三原色的份量多少，即根據現代色度學原理計算此顏色的三刺激值。三刺激值的計算方法是用樣品的光譜反射值、所用標準照明體的相對光譜功率分布和所采用CIE推薦的2°或10°視場的色匹配函數，用等波長間隔法，在可見光光譜范圍內加權計算，從而計算出樣品顏色的色品坐標及其它相關色度參數。
當光線入射至物體表面會出現以下四種情況：
1.在物體表面發生鏡面反射。它是物體表面光澤的主要原因。
2.漫反射和漫透射光在物體內傳播時，不同波段光會產生不同的吸收，從而產生和入射光不同的顏色。
3.當光線入射至物體內部，在物體內部發生散射，產生了漫反射和漫透射。
4.當物體較透明時，一部分光會直接透過物體，產生透射。
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