分光光度测色法原理及分光光度法测色仪器

分光光度测色法是目前颜色测量中比较常见的一种方法，这种方法通过测量物体的光谱反射或透射特性，然后再经过积分计算来求得颜色的三刺激值。本文对分光光度测色法原理及分光光度测色法测色仪器做了介绍。

分光光度测色法原理：

当测量物体或是光源的颜色特性时，通过使用光谱仪等光谱测量仪器对物体反射的光谱或是光源发射的光谱进行逐点的测量（可以每隔20nm或10nm逐点测量），再利用这些得到的光谱数据，根据三刺激值公式求得三刺激值，从而得到其他颜色参数。该种方法测量精确，但是比较复杂，需要测量物体或者光源整个可见光区域的光谱。此方法为扫描光谱仪测量色度基本原理。

分光光度测色法测色仪器：

这类仪器不是直接测量顏色的三刺激值本身，而是测量物体的光谱反射或透射特性，也就是测得物体的光谱辐亮度因数或光谱透射比，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。

在实际测量中，它一般以5～20nm 的等距波长间隔，在380～780nm的波段内测得各波长的光谱反射（或透射）率。由于这类仪器测得的是最基本的颜色光学数据，所以它可用计算的方法灵活地得出颜色物体在各种条件下（如D65、C、A照明体）的三刺激值XYZ和X10Y10Z10。

根据光谱信号采集的方式，分光式仪器可分为单通道扫描式和多通道采集式。单通道扫描式主要由电源、单色器、光电探测器、数据处理和输出装置几部分组成，光源一般为稳定性光源（如卤钨灯、氙灯）；单色器是整个仪器的核心，其形式有棱镜分光式、光栅分光式和滤光片分光式等；探测器为光电倍增管、光电管，由于仪器的扫描机构和光路较复杂，使得仪器的体积较大。多通道采集式主要由光源、色散装置、探测器、信号采集电路、数据处理和输出装置几部分组成，光源多用脉冲光源，即脉冲氙灯；光电传感器阵列为光电二极管阵列或CCD；色散元件常为衍射光栅。

分光式仪器是颜色测量中的权威仪器，测量精度较高，传统的分光光度计体积较大成本也较高，使得它的使用受到很大的局限：一般仅适于实验室使用。新一代分光光度计的出现，由于它采用了先进的技术和新的器件，使得仪器的结构大大简化，体积大为缩小，这将使其使用范围产生巨大的变化。

分光光度测色法测色仪器光路结构：

分光测色仪器是模拟了人眼对物体进行颜色检测的仪器，他将人眼吸收大自然红、绿、蓝三种光色将其颜色数据化并通过仪器显示出来。那么在这里需要说到色彩识别的三要素-光源、物体、探测头，不同光源角度及不同探测头最后检测到的数据都是不一样的，所以我们一般规定两个角度45/0、D/8。

45/0就是说探测器垂直于水平面的被测材料接收光源，与探测器为法线呈45度的光源照在水平面上的物品上，然后探测器进行接收通过物品反射来的光线，然后生成RGB/LAB数值显示在分光测色仪屏幕上，完成检测。

结合前面的原理，D/8分光测色仪不同的地方在于积分球。简单地说，积分球体上有一个测量光圈(事件光)。事件光照亮积分球体，积分球体内部经过反射和折射，使光源均匀。接收孔在8°偏离中轴的角度接收光线，并通过颜色差异公式进行计算。积分球体是着色器的关键部分。色彩测量精度与积分球体有很大关系。如果积分球体质量不好，会影响彩色电表的使用寿命，从而大大增加维护成本。因此，使用高质量的积分球体将延长仪器的使用时间。