氧化铁黑中锥体细胞和杆体细胞是人眼中担负感光的细胞。其中锥体细胞可鉴别色彩和接受强光刺激；杆体细胞则用以观察明暗差异和接受弱的光线。同时，在人眼的视网膜上有三种不同光谱敏感特性的锥体线胞，或称光敏细胞，它们分别对蓝、绿、红光有**强的感受性，相当于三种颜色的感受器。根据这一原理，物体颜色的测量通过测量样品的光谱反射比或光谱透射比再过一系列运算得到代表颜色的三刺激值和色品坐标。为了统一颜色测量，国际照明委员会(CIE)在1931年公布了标准色度系统。
总的来说，作为统一颜色测量的基础，中国计量科学研究院已采用双球法建立了测色光谱反射比标准，并用压制硫酸钡板、乳白玻璃板和陶瓷色板作传递标准。测量颜色的仪器有色差计，它是使仪器内部的标准光源照明，通过玻璃滤光片和光电探测器的适当组合，直接测得物体的三刺激值和色品坐标；还有一种彩色亮度计测色仪器，能够直接测量光源或物体表面的亮度和色度，这种仪器可以测量远距离物体，如建筑、交通信号灯，尤其适用于某些特殊的野外目标的测量。
