皮肤科需要具有良好的一致性和可重复性的肤色评价方法。研究人员和医生在评价药物干预、环境暴露和生理变化时经常需要描述皮肤的颜色，肤色参数（如色素沉着）与罹患皮肤癌的风险有关。此外，紫外线暴露引起的最小红斑量常被用于制定光疗计划。

迄今为止，Fitzpatrick皮肤类型（FST）量表被广泛用于皮肤分型，肤色是其中重要的考量因素。FST量表开发于1975年，根据自述的红斑和晒黑能力将白种人的皮肤光型分为从"总是晒伤，从不晒黑"到"从不晒伤，总是晒黑"的Ⅰ至Ⅳ级。随后，将棕色和深肤色人种分类为Ⅴ级和Ⅵ级，这是基于个体的基础肤色或种族，而并非对日光暴露的反应。尽管FST能为皮肤光型分类提供依据，但受到主观性以及观察者回忆偏差的限制。不准确的自述和主观评价可能导致错误的皮肤光型判断，低估罹患皮肤癌的风险。

"色度计"和"分光光度计"的无创性测量仪器是一种客观的、定量的、不依赖于观察者肤色的评价方法。这类色度仪器可以量化不同皮肤类型的肤色、红斑和晒黑程度。该仪器还被用于评价白癜风和银屑病皮损，评估药物的疗效以及确定皮肤光型。其应用可以扩展到其他医学和研究领域，包括瘀伤、肿瘤化疗相关红斑的评估以及面部美容外科手术中供体皮瓣的颜色匹配。

色度计是根据国际照明委员会（CIE）的标准开发的一种可以代表人类色觉的客观颜色测量工具，分光光度计能分析一种颜色的全部光谱特性。

本研究旨在概述色度学的一般工作原理、使用建议以及色度仪器的应用。

色度学的基本工作原理是人类的色觉形成，颜色的可视化是眼睛中的感光细胞受到刺激、大脑对视觉信号进行解读的结果。色觉可以用两种基本理论来解释，即三原色理论和对立机制理论。三原色理论可以解释正常的颜色感知是由来自三种类型的光感受器或三色视锥细胞信号的相互作用所决定，每一种在可见光谱中都有针对特定光谱敏感的峰值和范围，即短、中、长波，分别对蓝色、绿色和红色最敏感。对立机制理论指出，某两种颜色（红和绿、蓝和黄、黑和白）是相互对立的。例如，当红色波段刺激光感受器时，同时可以引起对绿色视觉的抑制，当抑制信号去除时，绿色信号可以到达大脑，这就解释了红色图像消失后可以看到绿色残影，以及不存在红-绿色的现象。类似于人类色觉形成过程中大脑对光感受器信号的解读，色度计可以通过分析反射广谱的强度来推断所看到的颜色。

最早将颜色标准化的方法之一是Munsell颜色系统。它将色相、明度、色度作为独立的维度。对于一种特定的有色物，色相是指对特定波长的光的吸收或反射，明度是指固有的亮度，色度是指饱和度。

为了解读颜色，必须有一个物体、一个光源和一个观察者。1931年，基于标准光源、观察者、颜色之间的关系或匹配，CIE开创了几个标准化的颜色系统。颜色的量化可以在多种颜色空间和系统中基于各自的应用场景进行。CIE（1931年）的RGB（红、绿、蓝）和XYZ颜色系统以红、绿、蓝单色光的标准波长作为参考，对某种颜色的组成进行描述。目前，以对立机制理论作为前提的CIELAB（1976年）颜色空间使用得最为广泛。

1976年发现，CIELAB测量结果与皮肤颜色及相关参数（如红斑）有关。CIELAB（或CIE L*a*b*）系统是一个由3个轴组成的三维颜色空间，L*轴是灰度，数值从0（黑色）到100（白色），L*的数值与个体色素沉着水平相关：a*是红-绿轴，a*的正、负分别代表红色和绿色，可用来描述红斑；b*是黄-蓝轴，b*的正、负分别代表黄色和蓝色，可用来描述色素沉着和晒黑。CIELAB的数值单位包括星号（*），以区分CIELAB与其他颜色系统。通过L*、a*、b*可以计算色度（C*）、色相（h*）、复合色差（△E*）和个体类型学角度（ITA°），△E*大于1表示人眼可以观察到色差（计算公式详见原文）。ITA°是皮肤病学和美容学研究中一种客观的肤色分类法，根据ITA°可以将肤色分为以下几类：非常浅> 55°，浅55°~41°，中等41°~28°，晒黑28°~10°，棕褐色10°~-30°，黑色<-30°。ITA°与黑色素的总含量以及优黑素和褐黑素的含量相关。这种对肤色的客观分类法可以解决FST自我报告和主观评价可靠性不足的问题。

黑色素、血红蛋白、胆红素和胡萝卜素是皮肤颜色的主要发色团。黑色素在表皮中的含量和分布形成了浅色和深色皮肤的外观，与L*和ITA°在数值上相对应。皮色较浅个体的L*值和ITA°值高于肤色较深者。真皮浅表血管中血红蛋白的含量和饱和度可以影响皮肤的红色外观。皮肤的厚度、黑色素的含量和光老化也可以影响皮肤的a*和b*值。日光暴露和色素沉着较多的皮肤的L*值低于日光防护和色素沉着较少的皮肤。此外，与非裔美国人相比，白种人的皮肤红斑与日光暴露有关，并且在肤色较浅的白种人中更容易被观察到。

使用色度仪器，如三色源色度计和分光光度计，可以获得客观的颜色测量。色度计的主要部件包括光源、模拟人眼三种视锥细胞对光谱敏感性的滤片以及一个可以调整为标准观察者的处理器。常用的仪器是Chromameter CR系列（Konica Minolta，东京，日本），其他还包括Antera 3D（Miravex Limited，都柏林，爱尔兰）和CL400（Courage-Khazaka，科隆，德国）。

因为这些仪器对环境变化很敏感，在测量过程中须小心谨慎。仪器在使用前必须用白色标准板进行校准。测量应在光线充足、无窗且环境温度适宜（19 ℃~25 ℃）的房间内进行。为了尽量减少直立位和身体活动对测量的影响，应允许受试者在测量前充分休息或保持静息至少15 min以获得平衡稳定。将设备垂直于测量部位，用中等压力将设备头压在皮肤上来获得读数。应重复测量获得平均值以尽量减小随机误差，建议至少重复测量3次，并且在几组测量之间允许皮肤重新获得平衡稳定，通过严格遵循标准的测量方案来提高数据的可重复性。如果可能，在测量基础肤色时，应避开伤口、瘢痕、毛发生长浓密区、文身、色素不均匀区如色素痣或寻常痤疮皮损。

分光光度计是另一种色度仪器，除了测算样本的三色值，还可以测量360~700 nm之间完整的光谱组成。分光光度计配备了大范围光谱分布的光源，因此在使用特定标准光源时可以显示肉眼无法察觉的色差。分光光度计还可以根据不同颜色空间显示输出值。在启动设备之后，必须通过附带的黑白双重参照对仪器进行校准。须考虑可能影响测量的各种因素，并遵照使用指南，例如将受试者的生理活动对测量的影响最小化，通过重复测量获得平均值来减少偏差，以及遵循标准的测量方案。分光光度计具有很高的精确度，可以测量绝对颜色。随着分光光度计成本的下降及其便携性的提升，现在被越来越多地应用于临床实践。常用的仪器是CM508i或CM 2002（Minolta，大阪，日本）和Check and Mercury（Datacolor，蒙特勒伊，法国）。其他仪器还包括Chromasphere（Chromasphere，巴黎，法国），是一种与光谱辐射计连接的漫射日光照明仪器，可用于额头和面颊等不平整表面的肤色测量。

窄谱反射式分光光度计，如Mexameter（Courage-Khazaka）和皮肤光谱仪（Cortex Technology，海松，丹麦），使用红色和绿色发光二极管，不能测量色度值，但可被用于测量红斑和黑色素指数。DSM II ColorMeter（Cortex Technology）是一种手持装置，可用窄谱分光光度计和三色源色度计两种模式测量肤色。

色度仪器通过L*a*b*和ITA°值对皮肤颜色进行定量，可广泛应用于临床。在肤色评价方面，色度计和分光光度计可用于评价不同地区人群的皮肤类型。此外，色度仪器在评价皮肤颜色变化方面比主观视觉分级更可靠，它们可以更准确地确定最小红斑量，即使是在有严重色素沉着的情况下，也可以检测到低于视觉阈值的皮肤红斑和晒黑反应。色度计也被用于评价瘀伤、瘢痕、特应性皮炎和深肤色黄褐斑患者的治疗效果。

临床上，这些无创性仪器可以为银屑病、白癜风或黑棘皮病提供鉴别皮损区与非皮损区皮肤简单而准确的方法。此外，目前的转化研究和基础研究使用它们来评价药物和皮肤美白产品的功效。色度仪器在法医学领域已被用于皮肤瘀伤模式和范围的描述、不明身体部位皮肤色素的分析、面部手术中供体皮瓣的颜色匹配以及乳腺癌患者放射性皮炎的评价。

色度学的优势和局限性：色度计和分光光度计可以提供客观和可重复的皮肤测量，并将使用FST分类法时产生的偏差和不客观报告降至最低。色度计还适用于肤色变化不容易为肉眼所觉察的深肤色人群，这在深肤色人群的皮肤病诊疗中尤为重要，因为某些情况，如皮肤肿瘤和炎症，在诊断时可能具有非典型或晚期表现。

虽然三色源色度计和分光光度计应用广泛，但三色源色度计分辨同色异谱的能力有限，后者是具有完全相同的外观感知但光谱特征不同的颜色。此外，为了能比较不同色度仪器所获得的数值，须满足基本的设置要求，包括光源、标准观察者、测量系统、镜面组件和几何结构。应鼓励在研究中使用这些仪器的研究者对所用的产品技术参数进行说明。

色度法是一种测量肤色的有价值的标准化工具。CIELAB或CIE L*a*b*是最常用的颜色空间系统。在皮肤科的设置中，L*可以测量皮肤色素沉着，a*可以测量红斑，b*可以测量晒黑能力。通过L*和b*参数可获得ITA°，用于基础肤色分类。由于色度计和分光光度计的便携性和标准化，将继续作为临床和研究中的关键工具。此外，它们评价基础肤色的能力和对不同肤色类型的适用性将为皮肤科患者提供更多有价值的信息。