光电积分法测色仪器优势及测色精度的影响因素

目前用于颜色测量的方法有目视法、光电积分法和分光光度法，不同测色方法所使用的测色仪器是不同的，光电积分法使用的是光电积分式测色仪、分光光度法使用的是分光测色仪。本文对光电积分法测色仪器的优势及测色精度的影响因素做了简要的介绍。

光电积分法测色仪器优势：

光电积分法是对被测颜色光谱能量通过一定的公式积分测量，通过将光电探测器的光谱响应将其匹配成所需要的标准色度下的三刺激值曲线或是某一特定光谱响应函数，之后对所接收到的能量积分处理。这个方法不是直接测量出某一波长的色刺激值，而是在整个波长范围内，通过积分测量直接记录被测样品的三刺激值，再由此计算出色品坐标。这种方法的优点在于检测灵敏、速度快，精确度高。而缺点在于无法测出颜色具体的光谱成分。

模板法是用固定的模板将光探测器的光谱特性与CIE 三刺激值匹配，使其能够满足卢瑟条件。但是这种方法要求色度计结构复杂，成本也比较高，所以至今还没有得到广泛的应用。滤色片法是现在工业生产中广泛应用的，是利用有色玻璃片的相关组合来实现卢瑟条件，这种方法器件简单成本较低，应用比较广泛。

光电法测色仪器的最大瓶颈在于光探测器的光谱匹配精度，因为有色玻璃的品种有限，就导致光谱匹配在某些波长上存在一定的误差，同时，由于测量光探测器的灵敏度也存在一定误差。所以我们说在进行光谱匹配的计算和制造过程中，实际的光谱响应都存在或大或小的差异。为了提高仪器的测色准确性，一般情况下用与被测光源相类似的标准光源来对仪器进行校正。如果测色仪器的三色光谱曲线匹配不理想，在测量不同光谱特性的光源时必然导致一定的测量误差。

由此可见，普通的光电积分式测色仪器虽然能够准确地测出两个类似光谱功率分布的色源之间的差异，但在测定色源三刺激值、色品坐标的过程中，其绝对精度却一定的局限性。

光电积分法测色仪器测色精度的影响因素：

光电积分法是通过积分和计算来对被测色样的光谱功率进行测量的，是把复色光中的三元素也就是三刺激值，提取出来，利用特定的光电传感器，将这几个数值进行数学上的积分，得出结果。该方法在目前电子产品普及和升级速度飞速发达的今天，具有响应速度快，成本低等优点，而且也具有相当的精确度（精度取决于器件在卢瑟条件的情况下的满足情况），该方法可满足大部分的市场需求，具有很高的客观性和商业性。

对于光电积分法测色仪器的测色精度与其光谱特性符合卢瑟条件的程度有关。一般，在色差仪探测器的光谱修正中，要使仪器完全符合卢瑟条件是不可能的，只能是近似匹配。为了减少光探测器光谱修正不完善所带来的误差，应该根据待测样品的颜色，选用不同的标准色板或标准滤色片来校正测色仪器。将选定的标准色板或标准滤色片放入仪器，并调节仪器的输出结果，使测得的三刺激值与标准色板或标准滤色片的定标值一致，然后仪器才能用于实际测试。通常，色差仪配有4～10块不同颜色的标准色板或标准滤色片，其三刺激值由高精度分光光度计预先标定。如果被测的反射或透射色样与校正用标准色板或标准滤色片的颜色相近，则可以认为两者具有近似的光谱反射或透射特性，这时色差仪测得的色度参数就有较高的可靠性。

此外，色差仪的测量精度还与仪器的光源、光探测器的稳定性等密切相关。在整个测量过程中，如果光源色温变化，其相对光谱功率分布就会改变，导致其与卢瑟条件的匹配精度降低，故其测色精度也随之下降。光探测器的光谱灵敏度发生变化也会造成同样的后果。如果仪器的光探测器采用硅光电器件，那么该影响就可以大大降低。因此，为了保证测色仪器的长期测量精度，需要定期进行相关检查，必要时应该更换光源等器件。

在仪器标定之后的测量过程中，为了消除或减弱光源可能发生的变化对测色精度的影响，可以通过双光路光学系统结构的设计来加以改进，其中参考通道用于监视照明光源的发光特性，并实时地修正光源波动对测量通道中颜色信号的影响。