氧化鐵黑中錐體細胞和桿體細胞是人眼中擔負感光的細胞。其中錐體細胞可鑒別色彩和接受強光刺激；桿體細胞則用以觀察明暗差異和接受弱的光線。同時，在人眼的視網膜上有三種不同光譜敏感特性的錐體線胞，或稱光敏細胞，它們分別對藍、綠、紅光有**強的感受性，相當于三種顏色的感受器。根據這一原理，物體顏色的測量通過測量樣品的光譜反射比或光譜透射比再過一系列運算得到代表顏色的三刺激值和色品坐標。為了統一顏色測量，國際照明委員會(CIE)在1931年公布了標準色度系統。
總的來說，作為統一顏色測量的基礎，中國計量科學研究院已采用雙球法建立了測色光譜反射比標準，并用壓制硫酸鋇板、乳白玻璃板和陶瓷色板作傳遞標準。測量顏色的儀器有色差計，它是使儀器內部的標準光源照明，通過玻璃濾光片和光電探測器的適當組合，直接測得物體的三刺激值和色品坐標；還有一種彩色亮度計測色儀器，能夠直接測量光源或物體表面的亮度和色度，這種儀器可以測量遠距離物體，如建筑、交通信號燈，尤其適用于某些特殊的野外目標的測量。
