色差儀是通過模擬人眼對紅、綠、藍(lán)光感應(yīng)，根據(jù)Lab原理，測量出顏色容差△E以及△L、△a、△b值用以進(jìn)行試樣和標(biāo)樣對比的光學(xué)測量儀器。許多的用戶對色差儀的測色原理及結(jié)構(gòu)組成不是很了解，今天為大家簡單做個(gè)介紹。

      根據(jù)性能參數(shù)、精度范圍和使用要求，色差儀可分為3種：第一種是手持式色差儀，又稱色彩色差計(jì)，其能直接讀取數(shù)據(jù)，不用連接電腦，不配帶軟件，使用方便，價(jià)格便宜，但精度較低，在顏色管理的一般領(lǐng)域使用廣泛；第二種是便攜式色差儀，又稱便攜式分光色差儀，其除了能直接讀取數(shù)據(jù)外，還能連接電腦，配帶軟件，體積較小，便于攜帶，精度較高，價(jià)格適中；第三種是臺(tái)式色差儀，又稱臺(tái)式分光測色配色儀，其具有讀數(shù)窗口，連接電腦時(shí)需要使用測色、配色軟件，具有高精度的測色和配色功能，體積較大，性能穩(wěn)定，價(jià)格較高。

      不管是哪種色差儀，其實(shí)它都是通過計(jì)算顏色差值來識(shí)別和比較顏色的光學(xué)設(shè)備，其工作機(jī)制實(shí)際上是對人眼識(shí)別顏色過程的部分模擬。在人眼視覺系統(tǒng)中，顏色判斷是依據(jù)進(jìn)入眼睛可見光的進(jìn)行的，這種光線來自物體表面輻射、反射或者物體內(nèi)部的透射，類似的在一個(gè)測色系統(tǒng)中，實(shí)際需要分析檢測的就是進(jìn)入儀器檢測窗口的可見光。與人類視覺系統(tǒng)使用生物組織視網(wǎng)膜來識(shí)別光譜類似；在機(jī)器中這種顏色識(shí)別功能通常通過感光器件來完成的。人類比對顏色是在大腦中完成的，是對不同顏色信號(hào)的比較；色差儀則是在獲得樣本顏色數(shù)值后與記憶體中的顏色數(shù)值進(jìn)行比較。

     色差儀角度按照照明方式劃分，主要可以分為45°/ 0°或0°/ 45°儀器和漫射d/ 8°積分球儀器。其中0°/ 45°只能用來測量平滑的物體表面，并且測量結(jié)果不支持電腦配色。而“d/ 8°積分球”可以測量的范圍更廣，并且測量數(shù)據(jù)可以通過專業(yè)的電腦配色軟件調(diào)色。

      45/0測量原理，這種測量原理簡單來說就是在與中間軸成45度方向的點(diǎn)上有一個(gè)環(huán)帶狀燈帶，這個(gè)燈帶與中間的法線成45度角，然后燈帶在45度角的方向進(jìn)行照明，探測器在0度角的方向進(jìn)行光線的接收。光線打在最下面的被測材料上面，經(jīng)過材料的反射再在探測器上面進(jìn)行接收。

       D/8測量原理，這種測量原理一般是配合積分球的測量原理來進(jìn)行測量的，漫射照明，8° 方向接收，光源打入積分球內(nèi)部，積分球內(nèi)部會(huì)將光源進(jìn)行打散使得光源更加的均勻，然后照射在被測材料上。積分球的上方有一個(gè)透鏡，光線經(jīng)過被測材料穿過透鏡到達(dá)探測器，然后探測器將接收到的光信號(hào)經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成數(shù)字供人們閱讀。這里需要注意的是一般采用D/8的測量原理這里面又分為兩種情況的，一種是包含鏡面反射一種是不包含鏡面反射。

      這里測量的任何一種顏色都可以通過Lab顏色表示方法感知并測量得出。其中L表示亮度，100為白；a表示紅綠，正值為紅，負(fù)值為綠，0為中性色；b表示黃藍(lán)，正值為黃，負(fù)值為藍(lán)，0為中性色。通過Lab可以輕松表示出試樣和標(biāo)樣的顏色差異，通常情況下會(huì)用Δa、Δb、ΔL為標(biāo)識(shí)符，ΔE被定義為樣品的總色差，但其不能表示出試樣色差的偏移方向，ΔE數(shù)值越大，說明色差越大。色差儀可以根據(jù)CIE色度空間的Lab、Lch原理，測量顯示出試樣與標(biāo)樣的色差ΔE及Δa、Δb、ΔL值。

      色差儀作為一個(gè)物理測量儀器，用于對平面、小顆粒、粉末、糊狀、溶液等各種樣品色彩的精確測量，未來，它將有著怎樣的發(fā)展趨勢呢？大概可以歸納為以下幾種；

1、智能化

     由于微電腦的發(fā)展，國內(nèi)外目前普遍研究和采用帶有微處理器的，兼有檢測和信息處理功能的傳感器。在半導(dǎo)體片基上，用微電子加工技術(shù)把傳感器功能、邏輯功能、存儲(chǔ)功能集成在一起，使得傳感器具有自動(dòng)校正、自動(dòng)補(bǔ)償、數(shù)據(jù)處理、圖像識(shí)別、存儲(chǔ)、記憶等功能。

2、小型化、便攜式

     由于采用大規(guī)模集成電路，將所有測量、計(jì)算集成在一個(gè)集成塊中，采用液晶顯示，干電池供電，很多測色儀可以做成像一架傻瓜相機(jī)大小，不過重量形態(tài)會(huì)各異。

3、快速度、高精度

     積分球的人射面采用鋇處理，雙光束反饋系統(tǒng)作參比監(jiān)控，并可對特殊情況作出補(bǔ)償?shù)鹊纫幌盗屑夹g(shù)來提高測量的精度，從測量到計(jì)算直至顯示，一般僅僅需幾毫秒時(shí)間，測量速度將有很大的提升。

4、多種制式的轉(zhuǎn)換

     可以是ISO標(biāo)準(zhǔn)，也可以是DIN標(biāo)準(zhǔn)，允許SCI（包括反射鏡面）和SCE（排除鏡面反射）之間切換選擇；SCI 提供與樣本比較的效果，面SCE提供接近于視覺效果相當(dāng)于一個(gè)熟練的觀察者的效果。XYZ、Yxy、L*a*b*、L*C*H°、L*u*v*、Hunter-Lab、Munsell之間選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。這些都是由于微處理器的計(jì)算功能，使得轉(zhuǎn)換極其方便。

5、利用個(gè)人電腦擴(kuò)展測色儀器的功能

      一般便攜式色差儀內(nèi)的存儲(chǔ)器就能儲(chǔ)存1000多個(gè)數(shù)據(jù)和50多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)色樣，用以多種測量的比較和計(jì)算。通過特定的接口，色差儀可與個(gè)人電腦實(shí)現(xiàn)對接，互相輸入輸出數(shù)據(jù)，充分利用計(jì)算機(jī)的功能。

6、軟件的日益豐富

     由于和個(gè)人電腦結(jié)合，以及彩色軟件系統(tǒng)不斷推出，可以使個(gè)人電腦的使用率大大提高。