测色分光光度计有什么特点？

测色分光光度计是颜色测量中最基本的仪器，它不直接测量样品颜色，而是测量样品的光谱反射特性或光谱透射特性，经过计算而获得样品颜色的三刺激值X、Y、Z。许多的朋友对于测色分光光度计的结构和特点不是很清楚，本文就为大家进行简单的介绍。

测色分光光度计的结构：

测色分光光度计是颜色测量中最基本的仪器，其不直接测量颜色，而是测量样品的光谱反射特性或光谱透射特性，经过计算求得样品颜色的三刺激值。现代的测色分光光度计由照明光源、提供单色光的色散系统和对通过仪器的光辐射进行测量的探测器系统组成。通常在仪器内部将由色散系统产生的单色辐射分成样品光束和参考两条光路。当将样品放在样品光路内时，两条光束相等的状态被破坏，探测器检测到差别，得到该波长上样品的透射比或反射比。

分光测色仪器设计时必须按照CIE规定的几何条件安排光路，可选择其中一种或多种条件。仪器测试的数据也应说明是在何种条件下测量的结果。

无论反射式还是透射式的测色分光光度计，一般都由照明光源、单色器、光电转换部分、数据采集与处理部分等组成，具体情况如下：

1.照明光源

在测色分光光度计中，照明光源并不等同于标准照明体。对照明光源的选择的基本原则是必须在仪器的整个波长范围内发出连续的光辐射，且在每一波长上都应有足够的能量，使探测元件有足够的信噪比。常用的照明光源包括卤素灯、脉冲氩灯等。可利用透镜或反射镜将光源成像在单色器的入射缝上以提高狭缝的照度，照在入射缝上的光应尽可能均匀。

2.单色器

单色器是测色分光光度计中的关键部分，它将照明光源发出的光能量分解为不同波长的单色光，然后进入光电转换环节。根据单色器中色散元件的不同大致可分为：棱镜或光栅分光的单色器、滤光片分光的单色器、可调谐滤光器和可调谐激光单色器四种类型。

3.光电转换部分

光电转换部分用光电探测元件将单色器输出的单色光转换为一系列电信号，从而测定颜色样品的光谱透射系数或光谱反射系数。测色分光光度计中普遍采用线阵探测器进行探测，每个探测元件对应于一种窄波长带，于是一个给定的光谱范围投射到一列探测器上，可同时得到光谱信息，大大缩短测量时间。这类元件有光电二极管阵列、CCD阵列等。

4.数据采集与处理部分

测色分光光度计的数据采集与处理部分普遍采用微型计算机及其必要的电路接口，它将光电转换环节产生的电信号转换为数字信号并由计算机进行处理，最终得到光谱和色度参数。

测色分光光度计的特点：

与分析用分光光度计相比，测色分光光度计有以下特点：

1.测色分光光度计以测反射样品为主，兼顾透射样品。这是因为大多数颜色量度实践中所涉及的是物体的反射色；而分析用的分光光度计遇到的多是透射样品，而且多是液体样品。这是由于液体样品容易处理，便于测量，所以即使是固态试样，也常常制备成溶液状态进行测定。两用仪器必须有测反射样品和透射样品两种功能。

2.常规的测色分光光度计局限在可见光范围内。CIE推荐精确计算，光谱范围取360nm～830nm；在大多数使用中可取380nm～780nm。因为光谱两端在色度学计算中贡献较小，对视觉影响不大。在市场上有的仪器甚至做到400nm～700nm，用于某些行业的颜色检验，但用时要慎重。而分析用的分光光度计一般要从可见光延伸到紫外（如185nm～900nm），或从紫外到近红外（如185nm～2500nm）。因为大多数物质分子的电子光谱处在紫外和可见光谱区，少数处在近红外区。仅能测可见光谱的仪器，在化学分析中会受到很大的限制。

3.因为一般样品的光谱反射比曲线较为平缓，计算三刺激值时积分范围比较大，所以测色分光光度计的波长准确度要求可以低些。而光度准确度要求很高，否则对三刺激值计算结果有严重影响。

4.在颜色测量中，测试几何条件比分析用的分光光度计的几何条件复杂的多。CIE对反射样品、透射样品都规定了严格的测试几何条件。测色分光光度计必须符合其中的一种。测色分析两用仪器必须有实现照明接收几何条件的附件。制作仪器时对几何条件的实现方案要特别小心，因为几何条件已经成为仪器之间测试结果不一致的重要原因。

5.也是由于反射光谱一般比较平缓，CIE推荐精确计算时波长间隔为1nm，在大多数使用中可取5nm。所以对一般应用，测色分光光度计的采样间隔取5nm即可得到满意的结果，所以128元的光电阵列接收器件即可基本满足要求。这就是阵列接收的分光光度计广泛用于颜色测量的原因。而512元的光电接收器件就可获得CIE推荐的精确计算的1nm间隔的数据。而分析用的分光光度计关键在于需要光谱连续，如果采用光电阵列接收器件，除非采用像元很多的CCD，应该慎用。

6.测色分光光度计必需有必要的专用测色软件。因为获得样品光谱反射比或透射比之后，还需要经过复杂的计算才能得到各种颜色参数，如三刺激值、色品坐标、不同公式的色差、各种指数（白度、黄度、色牢度……）等。这种计算工作一般用户难以自己完成。