本文主要研究目标涂层表面的光谱BRDF特性和色度特性。以色度学理论和光散射理论为基础,分别讨论了利用半球反射率和双向反射分布函数两种方法实现目标样片的色度特性,重点研究了利用双向反射分布函数获得目标样片的色度特性及亮度特性的角分布,将BRDF五参数模型拓展应用到可见光波段,优化建模得到了目标样片表面的辐射亮度模型,并建立了样片表面辐射亮度空间分布图;研究了薄膜材料的色度特性,主要讨论了薄膜的颜色随入射角、膜厚等因素的变化规律,分析了在可见光波段内不同区域反射率的变化对彩色薄膜色度特性的影响;研究了光源对目标样片色度特性的影响,讨论了光源的相关色温现象,通过研究给出了一种关于计算光源相关色温的程序计算法和利用遗传模拟退火算法得到的计算光源相关色温的一个经验公式。