色差仪选择与测色过程中易混淆的几个常见术语

色差仪作为光学分析仪器，在对样品颜色进行测量时，不仅可以给出样品的颜色偏差值，还可通过专用微机系统给出两个被测样品之间的色差值，因此在工业生产、科研实验、质检、商检和计量部门有着广泛应用。本文对色差仪选择与测色过程中几个易混淆的常见术语做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

色彩色差仪和分光测色仪：

色彩色差计是一种测量光刺激的CIE三刺激值的仪器，可直接测量颜色的色度量。此类三刺激式仪器的优点在于体积小和便于携带，它们主要在生产部门和检验部门用来测量色差。而分光测色计是一种用于测量以波长为函数的特定光学性能的仪器，它是根据光谱数据计算色度量的。精确度较高，一般主要用于科研部门。

在颜色测量过程中，有时会出现2种颜色在一种光源下显示相同，但在另一种光源下显示出不同的现象，这称为条件等色（也叫同色异谱）现象。对于有条件等色现象的物体，两物体颜色的光谱反射特性是不一样的。色彩色差计通常只在标准光源Dss和标准光源C下作测量，这2种光源均相当于日光并具有非常相似的光谱能量分布。正因为如此，色彩色差计不能用来测量条件等色现象；而另一方面，分光测色计装备有各种各样光源能量分布特性，因此能测量条件等色现象。分光测色计还能显示光谱反射率曲线，从而可以确切地看到这2种颜色的光谱反射率是如何不一样的，更适合于复杂的色彩分析。

色差仪的几何结构：

光与材料的相互作用产生了镜面反射和漫反射、定向透射和散射透射以及光吸收，每种成分的特定组合取决于光源、材料的性能以及它们的几何关系。

1931年CIE在定义标准观察者、标准照明体时，就提出了把与法向成45°角的入射和沿着法向观察，作为测量反射率的标准几何条件。这种几何条件标记为45°/0°，该写法表示照射角度/观察角度，通常将法向定义为 0°。

另一种常用的几何条件是漫射/垂直，它要用到积分球。积分球是一个直径是十几厘米或更大的中空金属球，它的内表面涂有高漫反射物质，如硫酸钡或聚四氟乙烯。为测色设计的积分球，球体会有多个开孔。其中有1个观测孔，即接收器孔，它在测量孔对面，一般与法线呈80角，用于采集物体的反射光。因此这种几何条件标记为d/8°，含义是漫射照明，8°观察。

光线是可逆的，上面2种几何条件就可以衍生出0°/45°和8°/d两种几何条件。

在某一时期CIE推荐了以上4种几何条件，那时当在整个漫射角范围内旋转样品时，大多数材料具有一致的体色。目前，许多材料都具有随角异色性，它们颜色的改变是照明条件和观察几何条件的函数。含有金属片或珠光颜料的涂料就是一个典型的例子。因此，多角几何条件应运而生。多角测量是以逆定向反射角（与镜面反射光的夹角）来定义的。下图从左至右分别为0°/45°、积分球和多角度几何结构的示意图。

对应上面的几何条件，发展出来的测色仪分别为45°/0°（0°/45°）测色仪、积分球分光测色计和多角度分光测色计。其中积分球分光测色计又可以区分为便携式和台式，值得一提的是，台式分光测色计可以测量透明样品的颜色参数。

镜面光泽包含（SCI）与镜面光泽排除（SCE）：

特别注意，只有积分球才会区分镜面光泽包含和镜面光泽排除，这是很多初学者经常容易忽略的概念。当人们在观察光泽样品时，他们总是旋转样品以消除镜面反射，从而能看到样品的真实颜色。因此，光泽排除的积分球应运而生。测色时除去光镜面反射，得到的结果与目视测量有更好的一致性。它的原理是在积分球上开一个孔，该孔放在镜面反射的方向，可根据测量需要，分别将与球的内壁相同的材料或黑色光阱放在镜面开孔处，这样就可将镜面反射光包含在测量中，也可以将镜面反射光从测量中除去。缩写形式"SCI”（Specular Component Included）用于表示包含镜面光泽的积分球测量，而“SCE”

（Specular Component Excluded）用于表示排除镜面光泽的积分球测量。测色时最好指明使用的是哪种模式。

包含镜面光泽的测量方法，可以把样品表面的影响降至最低，特别适合颜色质量监控和计算机配色，反映的是样品材质的颜色，与样品表面条件无关；而排除镜面光泽的测量方法，所测量的结果和肉眼观察的比较相似，考察了样品表面状态和纹理的影响。这2种模式被广泛应用在材料性能测试过程中。

综上所述：

1.要根据需求来选择适当的仪器进行颜色测量，色彩色差计只能得到标准光源D65和标准光源C下的色度量，而分光测色计则可以得到色彩的光谱指纹，可以计算得到几乎所有光源下的色度量，更加适合于研究2种色彩之间的细微差别。

2.目前应用普遍的几何结构是积分球d/8°积分球的光泽包含模式更多的时候是用于控制产品的配方，从而进行质量控制，而光泽排除模式的优点则在于某些情况下跟人眼的感觉比较接近。但是在样品是含珠光颜料或者金属片的样品如汽车漆时，则应该选择多角度几何结构的分光测色计来进行颜色测量。