分光测色仪的原理、分类、作用及产品型号介绍

分光测色仪是颜色测量最基本的仪器，这类仪器不是直接测量颜色的三刺激值本身，而是测量物体的光谱反射或光谱透射特性，再选用CIE推荐的标准照明体和标准观察者，通过积分计算求得颜色的三刺激值。本文对分光测色仪的原理、分类、作用及产品型号做了介绍。

分光测色仪测量原理：

分光测色仪测量颜色的原理主要基于分光光度技术和测色技术。这种仪器通过将光线照射到物体上，然后分析反射或透射光的光谱分布，从而确定物体的颜色参数。

具体来说，分光测色仪的测量原理可以分为以下几个步骤：

分光过程：首先，仪器将光源发出的白光通过棱镜、光栅等分光元件，将白光分解成不同波长的单色光。这是进行颜色分析的基础。

照明被测物：接下来，分出的单色光通过一个透镜组照射到被测物体上。被测物体反射或透射的光被透镜组收集，并投射到仪器的光电探测器上。

光电转换：光电探测器将入射的光信号转换为电信号。这个电信号的大小与入射光的强度成正比。

信号处理：仪器对光电探测器输出的电信号进行数字化处理，包括放大、滤波、模数转换（A/D转换）等，以便于后续的颜色计算和分析。

颜色计算：经过处理后的电信号被送到颜色计算模块，根据预设的算法计算出对应的颜色参数。这些参数可能包括色调、明度、饱和度，以及更为复杂的颜色空间坐标，如Lab*值等。

此外，一些高级的分光测色仪还可以进行更为复杂的光谱分析，例如测量紫外线对颜色的影响。这些仪器能够获取更多潜在的光谱数据信息，从而进行更为精确的色彩分析。

总体来说，分光测色仪通过精确控制和分析光线与被测物体之间的相互作用，能够实现对物体颜色的高精度测量和分析。这种测量原理使得分光测色仪在多个行业中都有广泛的应用，如塑料、汽车、纺织等，为质量控制和颜色管理提供了强大的工具。

分光测色仪的基本类型：

分光测色仪的观察方式一般被分为“0/45度”和“d/8度积分球”两种测量，其中“0/45度”多是只用来测量平滑物体表面，而且不能连接电脑配色，“0/45度”通常是便携式分光测色仪使用的观察方式，而“d/8度积分球”除了可以测量物体表面的色差之外，还可以连接电脑配色，其功能更加强大，并且测量结果更加稳定精确。

不同品牌型号的分光测色仪除了观察方式测量有区别以外，还有“单光束测量原理”以及“双光束测量原理之分”。应用单光束测量原理的仪器只有一个光栅和一个检测器，测量的时候光源会闪两次，分别测量样品和标准品，由于两侧测量的光源实际上发生了变化，虽然变化很小，但是光源光强分布差异、光路、温度等都会有一定改变，这样就会使得结果误差变大。而双光束仪器由于光源只闪一次，就会克服系统变化所带来的误差，测量精度也会更高。当然仪器的制造成本也会增加，相对来说双光束仪器会更贵。

测色用的分光光度计都是用来测量物质的分子光谱的，所以一般简称为分光光度计，不涉及其他类型的光谱（如原子吸收、拉曼等）。与分析用的分光光度计类似，可作如下区分：

1、按工作光谱区的不同，可分为可见光分光光度计、紫外可见分光光度计、紫外可见近红外分光光度计。可见光分光光度计一般为测色专用，化学分析一般要延伸到紫外；后两种是测色、分析两用。

2、按分光系统的不同，可分为棱镜分光光度计、光栅分光光度计、滤色片分光光度计。滤色片分光的仪器一般只用于测色。

3、按光度方法的不同，可分为单光束和双光束分光光度计。

4、按分光元件的多少，可分为单级单色器分光光度计和双联单色器分光光度计。双联单色器是在一次分光的基础上，再用分光元件进行第二次分光。色散相加的双联单色器可增加仪器的线色散和光谱分辨率。但双联单色器主要优点是能大大减少杂散光。一般单级单色器的分光光度计杂散光只能到0.1%，而双联单色器可到0.0001%。

5、此外还可分为扫描式分光光度计和阵列光电器件接收的分光光度计。光栅旋转，出缝处顺序输出不同单色光的方式，我们称为扫描式分光光度计，为传统的形式。测色仪器的发展，人们用光电二极管阵列或CCD等接收器件，放在单色器的谱面上，取消了出缝，同时按一定波长间隔接收工作波段内的单色光，同时测得光谱反射比或透射比。测量速度极快。由于它获得的光谱不是连续的、较少用于化学分析。

分光测色仪的主要作用：

分光测色仪是一种可以测定物体颜色的精密仪器，广泛应用于制药、印刷、油漆、纺织、食品、化妆品等行业。其作用主要有以下几个方面：

1.制定产品标准

通过测量样品颜色的特征，可以得出更加标准、客观的产品颜色标准，从而帮助制定产品的标准规格。

2.提高产品质量

通过分光测色仪测定样品的颜色参数，可以对产品进行更精确的控制，从而确保产品质量，提高产品的竞争力。

3.产品研发

利用分光测色仪可以研究不同化学成分、不同颜色的物质之间的关系，从而指导产品的研发方向和设计。

分光测色仪的产品型号：

市面上分光测色仪的产品型号有很多，这里主要介绍用户使用比较广泛的三恩时ST-810分光测色仪。ST-810是一款便携式分光测色仪，采用D/8光学结构设计可快速、准确地捕获物体表面颜色，实现对各种色度数据的精确测量。便携式分光测色仪ST-810小巧便携的设计使其不仅适用于实验室精密测量，也方便在生产现场灵活应用，广泛用于塑胶电子、油漆油墨、纺织服装印染、印刷、陶瓷等行业精确颜色测量和品质控制，是您在色彩世界中的得力伙伴。其具有以下特点：

1.组合全光谱LED+UV光源

集成全光谱LED及UV光源，确保从可见光到紫外光全波段范围内的光谱均匀分布，杜绝因光谱缺失导致的误差，显著提升色彩测量的完整性。

2.大面积双阵列传感器

采用大面积双40阵列传感器，有效解决强光饱和和弱光探测问题，且具有较宽的光谱响应范围，测量更准确、稳定。

3.三口径设计

配置了8mm平台、4mm平台、1*3mm共三个测量口径，测量范围更广泛，用户可根据样品实际测量需求自由切换测量口径。

4.取景定位功能

仪器内置摄像头取景定位，可实时监测测量部位，保证测试点的有效性和测试结果的准确性。

5.非接触式自动校准

仪器配置智能校准底座，配合非接触式自动白板校验系统，让每一次测量都达到实验室级别的精确度可保证测量结果的准确性。

6.色度指标丰富

除了常用的颜色指标测量外，还可以提供光谱反射率、白度、黄度、遮盖度及色密度等其他多元化色度指标，满足多样化行业需求。

7.强大显示与交互能力

配置3.5英寸真彩色电容触摸屏，可显示光谱图、色差值/图、颜色仿真和颜色偏向等多种色度指标，并实现快速、精准的颜色分析与判断。

8.优秀的重复性和台间差

重复性ΔE*ab≤0.01，台间差ΔE*ab≤0.15，确保多台设备间的测量结果高度一致，为大规模生产中的颜色品控保驾护航。

9.便携性强，适合多场景测量

基于人体工程学设计，小巧便携，且配备可充电锂电池，使其适用于实验室精密测量，也方便在生产现场灵活应用。

10.支持多系统操作

仪器支持Android、IOS、Windows、微信小程序、鸿蒙系统，实现移动化、云端化的色彩数据管理和分享。