色差仪有几个标准色度系统？各自有什么优缺点？

色差仪是以色度学为基础设计和制作的光学仪器，因此，其在对颜色进行量化时，需要遵循色度多用于颜色测量的相关色度标准，并以此为依据对颜色进行测量与计算。那么，色差仪有几个标准色度系统？各自有什么优缺点？下文为大家作了介绍，对光电仪器知识感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪标准色度系统介绍：

1.CIE1931RGB色度系统

（1）系统的建立

1931年，来特、吉尔德两人用三原色R（700nm），G（546.1nm），B（435.8nm），又选用了317位正常色觉者，测得三刺激值，该值是颜色测量和计算的原始数据。并转化为色品坐标，如下图所示。

（2）系统的评价

来-吉二位建立该系统的思想是成功的，并且对表示颜色的这种工具用一个马蹄形曲线的几何形状表示出来了。

缺陷是扁马蹄形曲线存在负值，用负值表示颜色不方便，也不易理解；马蹄形曲线到底不是一个大家熟悉的几何形状，所以将其包围在一个三角形中，但三角形是一个普通三角形。

2.CIE1931XYZ色度系统

（1）系统的建立

用假想的三原色X、Y、Z，X代表R，Y代表G，Z代表B，解决了负值问题。通过麦克斯韦转化为直角三角形。如下图所示。

（2）系统评价

成功的解决了负值；马蹄形曲线包含在一个直角三角形中。不足之处是CIE光谱三刺激值数据适用于2视场的中央视觉观察条件（视场范围1°～4°），当大于4°视场范围无法准确表达颜色。

3.CIE1964XYZ色度系统

（1）系统的建立

为适应大于10°视场的色度测量，CIE1964XYZ又规定了补充色度学系统。该系统建立的思想与CIE1931XYZ基本相同，只是视场作用范围扩大到1°～10°范围。如下图所示。

（2）系统评价

成功之处是将视场范围扩大了，能比较全面表示颜色；缺陷是颜色空间是不均匀的，即空间中相同的距离带来的视觉差异是不相同，影响到颜色匹配和色彩复制的准确性。这主要是人眼存在颜色宽容量的现象。所以要引入一个空间使空间几何距离大小能代表的色差与视觉的色差效果成正比。

标准色度系统三刺激值计算方法：

根据CIE规定的色度系统，颜色的三刺激值可分为基于RGB色度系统的三刺激值与基于XYZ色度系统的三刺激值，RGB三刺激值主要表示数字设备上的颜色，实现像素点间颜色的构成，很少用于实际生产应用中颜色的测量及表述。而XYZ三刺激值多用于描述物体的真实颜色，在实际工业生产中，对于产品颜色参数的测量都基于XYZ三刺激值进行。

以CIE1964XYZ色度系统为基准，在4°～10°观测条件下，人眼感知到的颜色三刺激值计算公式如下式所示。

式中，φ（λ）代表为人眼视觉感知到的颜色光的相对光谱功率分布，x10，y10，z10为CIE1964XYZ光谱三刺激值。对于非发光物体而言，其相对光谱功率 φ（λ）的计算公式如下式所示。

式中S（λ）为照明光源相对光谱功率分布，ρ（λ）为待测物光谱反射比。

在实际应用的过程中对于颜色三刺激值计算式的使用一般采用近似求和的方式来计算，其计算过程如下式所示。

式中，k10为归一化系数，代表将测量所用标准光源三刺激值中Y的数值调整至100，其计算方法如下式所示。

式中，λ积分的范围一般为380-780nm的可见光。而在实际工业应用中，取400～700nm即可，对于△λ的选取，根据CIE标准测试实验，选择取样区间△λ为10nm时已能够给出较准确结果；若取样区间△λ为5nm，则在多数实际生产测量的环境下都能得到准确的测量结果。在得到颜色三刺激值后根据下式计算得到颜色色品坐标。