色差仪的测色原理是怎样的？色差仪是怎么测色差值的？

色差仪作为光电仪器，是仿造人眼感色的原理制成的，它在获得样本颜色数值后与记忆体中的颜色数值进行比较，从而计算颜色差值来识别和比较颜色。那么，色差仪的测色原理是怎样的？色差仪是怎么测色差值的？本文为大家进行了介绍，对测色光电仪器知识感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪的测色原理：

光电积分测色色差计是仿造人眼感色的原理制成的，采用了能感受红、绿、蓝3种颜色的受光器，将各自所感受光电的光电流加以放大处理，得出各色的刺激量，从而获得这一颜色信号。其结构框图如下图所示。

光电积分式仪器总的光学条件应符合卢瑟条件。在D65光源 10°视场下的卢瑟条件：

式中：

K_x，K_y，K_z为与波长无关的常数

S（λ）为仪器所用的标准光源光谱功率分布

τ_x（λ），τ_y（λ），τ_z（λ）为仪器特定滤色器的光谱透过率

γ（λ）为仪器探测器的相对光谱响应度

X₁₀（λ），Y₁₀（λ），Z₁₀（λ）为10°视场补充标准色度观察者光谱三刺激值

在仪器的生产中，各滤光器的光谱曲线是通过各种有色玻璃的组合匹配而形成，实际的光谱曲线不可能完全符合式卢瑟条件的要求，只能近似的接近。如下图2所示，这种不符合在颜色测量中带来的误差便是这类仪器的原理误差，仪器的精度取决于接近卢瑟条件的程度。正是这种原理误差给仪器带来了一些弊病，如绝对测量误差较大，台间差较大等。

色差仪测色差值方法：

色差仪是一种通过计算颜色差值来识别和比较颜色的光学设备，其工作机制实际上是对人眼识别颜色过程的部分模拟。在人眼视觉系统中，颜色判断是依据进入眼睛可见光的进行的，这种光线来自物体表面辐射、反射或者物体内部的透射，类似的在一个测色系统中，实际需要分析检测的就是进入仪器检测窗口的可见光。与人类视觉系统使用生物组织视网膜来识别光谱类似；在机器中这种颜色识别功能通常通过感光器件来完成的。人类比对颜色是在大脑中完成的，是对不同颜色信号的比较；色差仪则是在获得样本颜色数值后与记忆体中的颜色数值进行比较。

对色差仪而言，要获得待测可见光的首要条件是必须有能够反映待测样本颜色特征的光线。在颜色恒常性的部分阐述我们知道，特定环境中观察物体颜色时，依赖于当前光照条件的颜色谱系分布是确定的，但是一旦改变光照背景，机器传感器获得的颜色感应值发生变化，那么颜色的判断就不是恒常的了，这也就是机器视觉不具备颜色恒常性的原因。要解决这个问题，需要在一个和测量环境无关的颜色谱系空间中获取样本的反射光线，所以测色仪器中都会使用统一的内置光源来刺激物体表面，这样就相当于将所有待测物体都置于一个跟机器相关的系统光照条件下，而这系统光照条件下的颜色谱系分布也是确定的了。

在色差仪内有一个光源，每次测量时，光源使用单色白光多次照射样本，或者使用单色LED分组多次照射样本，在照射的同时使用CMOS感光阵列获得反射可见光的信息，然后经过后期的去噪、平均后获得样本颜色的系统颜色空间坐标值。需要补充的是在色差仪能够测色之前需要将标准颜色库信息装载到色差仪当中，并且使用纯黑或纯白色的系统颜色空间参考点同标准颜色库的标准颜色空间进行比对计算，从而求出两个颜色空间的映射关系，当标准照明体选定时，其是一个常数。

在颜色空间映射参数确定的条件下，一旦测得的系统样本颜色值被计算出来后，就可以在与映射参数计算从而得出和具体机器、硬件系统、光照条件无关的L*a*b*值。所以当系统要测量未知颜色时，这个样本L*a*b*空间坐标值就可以用来寻找最接近的标准颜色；反之，如果查看样本颜色是否符合落在期望颜色偏差的阈值内，则将样本的L*a*b*值与期望颜色的L*a*b*值作为选定色差公式的输入来计算色差距离△E，从而进行色差判断。

色差仪测色差值的影响因素：

1.研究过程中的客观因素

主要是取样点的选取、不同研究人员对同种色差的判别、所使用的光源以及照明角度，研究室条件以及样品的自身性质等。

2.样品色差的检测标准不同

如今工业和研究机构将色差主要分为两类，一类是可感知色差，主要用于在塑料工业中对样品做基本的检测；另一类是可接受的色差，主要用在实际工业生产中，对样品进行全面分析。

3.不均匀的颜色空间

实验研究过程中，只能使颜色空间尽可能的均匀，目前还不存在绝对均匀地颜色空间。因为不同的实验人员对颜色的色相和亮度的敏感程度不同，所以在进行色差的检测过程中会出现不同程度的误差。