色差仪有哪些类型？色差仪典型类型介绍

色差仪作为颜色测量仪器，可以排除人为因素和外界因素的干扰，客观准确的量化颜色及颜色差异值。目前，市面上色差仪的类型有很多，根据测量原理、测量角度、测量方式的不同，可以分为不同的类型。本文对色差仪常见的一些典型类型做了介绍。

三刺激值色差仪和分光色差仪：

三刺激值型色差仪是利用反射或者透射方式获取可见光范围内被测物的所有波长信息，然后经过一次性积分得到被测物的三刺激值，再计算出相应的颜色参数。三刺激值型色差仪主要由光源、探测器以及数模转换软件组成，其中探测器一般是采用有色玻璃滤光片进行校正的硅光电二极管或光电倍增管。三刺激值型色差仪由于原理和结构的特点，尤其是有色玻璃滤光片的种类有限且加工工艺复杂，使得不同批次的滤光片往往存在一定的误差，故不能精确测量出被测物的三刺激值和相关的颜色参数，但对于两种待测物之间的颜色差异却可以准确测量。对于只需要控制物体颜色一致性，不需要进行配色的行业来说，三刺激值型色差仪具有测量速度快、价廉且精度适当的优点。

分光型色差仪和三刺激值型色差仪不同，其并不是直接测量待测物的三刺激值，而是通过测量待测物的反射或者透射光谱，然后根据国际照明委员会推荐的某种颜色计算标准，进行计算得到待测颜色的三刺激值和其他颜色参数。在分光型色差仪中，最早常用的光源有钨丝灯和弧灯，随着工业的进步，目前通常使用在可见光波段范围内相对稳定的卤钨灯和氙灯，同时采用阵列探测器作为传感器，光栅作为色散器件，导致此类型的测色仪的结构复杂，体积较大，价格较高，难以实现普及。目前，该类仪器主要还是由国外仪器厂商和科研机构进行开发研制，而国内仪器厂商亦有所建树，深圳市三恩时的分光型色差仪产品均己达到较高水平。分光型色差仪通过获取待测物的可见光光谱，进而计算出所需的各颜色参数，所以精度较三刺激值型色差仪要高很多，它适用于具有配色或较高颜色精度的场合。

透射式色差仪和反射式色差仪：

色差仪从检测方式来分，可分为透射式和反射式两类。透射式只能用于液体颜色的测量，而反射式的应用范围就广一些。但主要还是用于固体方面，因为根据比尔-朗伯定律，使用透射法测量能够得到可靠的光谱响应曲线，从而能够更加可靠的表征液体的颜色。针对这种情况，我们有时也把这两类色差仪称为液体色差仪和固体色差仪。

液体色差仪的测色原理是：由光源发出准直的光线垂直穿过比色皿和待测溶液到达颜色芯片，这样样品将自身波段的光谱吸收了，剩下的光谱经过特制的颜色传感器就可以得到需要的颜色信息。在光路上一定要保证光垂直的穿过比色皿和溶液，这样可以避免光的反射和散射从而尽可能的提高测量的精度和稳定性。

对比于液体色差仪的光路，固体色差仪要复杂一些。因为光线在反射时有很多干扰，并且反射光的强度比透射光要小的多。不过，两种仪器的操作过程都是一样的，都是系统单片机控制电路开关，让电源模块工作，由光电检测器模块中测得电压值，经A/D转换后将数字量送入单片机，计算得到三刺激值及色品坐标等参数，送入数据存储器并在液晶显示屏上显示。

环形照明式色差仪和积分球色差仪：

对应CIE标准的测色几何条件，色差仪主要有两种光路结构：D/8°结构和45/0°结构，也就是我们所说的D/8°积分球色差仪和45/0°环形照明式色差仪。环形照明式色差仪以45°环形照明，0°（法线方向）观测的，可以缩写为：45/0：c。由于光路可逆，它与0°照明45°方向环形接收是等效的，该测色几何条件对应的色差仪有三恩时公司的NR145+等。这种结构的仪器是完全不包括镜面反射光的，测得的数据与人眼观察一致，另外这种仪器只能测量不透明样品的颜色。

积分球色差仪是以漫射照明，8°方向接收观察的，其基本原理为：光线垂直照射在测量物体上，反射光线在积分球内被均匀反射（积分球的内表面采用完全反射漫射材料，光线可以被来回反射）后单角度接收。相当于一个均匀的球体发光，照射在测量物体表面，测量它的光谱反射率。一般在球体内部与接收角度相对的位置上安装一个光泽吸收陷阱，当打开这个光泽吸收陷阱时，可以将任何镜面反射削减到最小值，这种测量方式称之为“排除镜面反射”（SPEX）。其结果与上述的45/0°仪器的测量结果相似，当我们测量高光表面的颜色外貌，需要考虑镜面发射的光泽影响时，关闭光泽吸收陷阱，采取“包含镜面反射”方式测量（SPIN）。这类仪器测量原理一般是配合积分球的测量原理来进行测量的。光源打入积分球内部，积分球内部会将远远进行打散使得光源更加的均匀，然后照射在被测材料上。积分球的上方有一个透镜，光线经过被测材料穿过透镜到达探测器，然后探测器将接收到的光信号经过一系列的转换转变成数字供人们阅读。这里需要注意的是一般采用D/8的测量原理这里面又分为两种情况的，一种是包含镜面反射一种是不包含镜面反射。

单角度色差仪和多角度色差仪：

单角度色差仪就是采用单个测量角度的色差仪，在颜色测量技术中，已有的单角度测色仪器包括0：45°和d：8°（也称积分球式）等。0：45°仪器主要有两种测量方式，一种是0°入射，接受45°的反射光，另一是45°为入射光，0°角接受反射光。这类仪器的测量原理简单来说就是在与中间轴成45度方向的点上有一个环带状灯带，这个灯带与中间的法线成45度角，然后灯带在45度角的方向进行照明，探测器在0度角的方向进行光线的接收。光线打在最下面的被测材料上面，经过材料的反射再在探测器上面进行接收。

d：8°积分球式色差仪这类仪器测量原理一般是配合积分球的测量原理来进行测量的。光源打入积分球内部，积分球内部会将远远进行打散使得光源更加的均匀，然后照射在被测材料上。积分球的上方有一个透镜，光线经过被测材料穿过透镜到达探测器，然后探测器将接收到的光信号经过一系列的转换转变成数字供人们阅读。这里需要注意的是一般采用D/8的测量原理这里面又分为两种情况的，一种是包含镜面反射一种是不包含镜面反射。

多角度色差仪顾名思义就是有多个测量角度的色差仪，它一般根据光源照射角度的不同，可以分为15°、25°、45°、75°和110°等多个测量角度，其测量的是不同角度的散射光。多角度色差仪主要测量15°、25°、45°、75°、110°这5个角度的数值，这里就以5角度结构为例，光源位于与法线呈45°位置，共有五个接收器，这五个接收器分别与镜面反射线呈15°、25°、45°、75°和110°。其比单角度结构仪器多了4个接收器，其测量的是不同角度的散射光。

45°照明时，为了区分这些角度，依次将其表示为：45as15°，45as25°，45as45°，45as75°，45as110°，as之前的数字表示光源与法线的角度值，as之后的数字为接收器与镜面反射光的角度值。

特殊效果样品在观测角度发生变化时，除了明度发生变化外，其色相也发生变化，特别是15°附近位置；而且当光源位置发生变化时，15°位置的色相会有显著变化。

多角度色差仪在测色时是模拟人眼对红绿蓝光感应的检测仪器，可以对被测物体进行多种角度分析。一般来说，常会选择15°、45°、110°的角度进行分析。