色差儀是什么儀器？色差儀作為光電儀器，它采用光電測定的原理，可以精確地測出試樣被測位的顏色，并通過計算機換算成不同的色空間，對顏色進行數(shù)字化表示，還能自動記憶和處理測定值，得到兩點間顏色的差別（色差）。本文對色差的屬性及其發(fā)展趨勢做了介紹，對光電儀器知識感興趣的朋友可以了解一下！

色差儀是什么儀器？

色彩色差計，又稱光電反射光度計，它采用光電測定的原理，能精確地測出試樣被測位的顏色，并通過計算機換算成不同的色空間，對顏色進行數(shù)字化表示，還能自動記憶和處理測定值，得到兩點間顏色的差別（色差）。

色彩色差計從結(jié)構(gòu)原理上主要分為兩種類型，一種是直接刺激值測定法，一種是光譜光度分析法。直接刺激值測定法是利用人眼睛對顏色判斷的三變數(shù)原理，即眼睛中三種感管細胞對色光的三刺激值決定了人對顏色的印象。1931年國際照明協(xié)會（CIE）制定了一種假想的標(biāo)準(zhǔn)觀察者，利用三個經(jīng)過過濾的敏感器使之具有與人眼相同的x（λ），y（λ）和z（λ）靈敏度來測量樣品表面的反射光，從而直接測量三刺激值X，Y，Z；光譜光度分析法利用復(fù)合敏感器來測量樣品在每個波長或每一個窄波長范圍內(nèi)的光譜反射比，一般裝配有40個以上的傳感器，這樣可以對試樣反射的光進行更精細地分光處理，對這些精細的光信號通過積分演算處理，得到三刺激值。由于三刺激色彩色差計通常使用標(biāo)準(zhǔn)光源C和D65，這兩種光源均相當(dāng)于日光并有十分相近的光譜能量分布，因此不能測量條件等色現(xiàn)象，而光譜光度分析儀則具有多種光譜能量分布特性，有測量絕對色的能力，可測量條件等色現(xiàn)象。

色彩色差計的測定結(jié)果以不同的色空間表示。常用的色空間有XYZ、L*a*b*、L*c*h*、HunterLab色空間。XYZ色空間是國際照明協(xié)會（CIE）于1931年規(guī)定的配色函數(shù)x（λ），y（λ）和z（λ）所確定的，其理論依據(jù)是人眼色視覺的三元理論。L*a*b*色空間是CIE在1976年制定的，以便克服原來Yxy色空間存在的在x，y色度圖上相等的距離并不相當(dāng)于肉眼所覺察到的相等色差的問題。L*a*b*色空間是當(dāng)前國際上最通用的樣品顏色表示方法，其色品圖是一個三維的均勻色立體系統(tǒng)，中軸為明度軸，上白下黑，中間為亮度不同的灰色過渡，L*稱為亮度，L*=0表示黑色，L*=100表示白色，中間共有100等級。a*，b*坐標(biāo)組成的色度平面是一個圓，a*，b*坐標(biāo)表示不同的色彩方向。a*表示紅一綠方向，b*表示黃一藍方向，+a*方向越向圓周，顏色越接近于純紅色，-a*方向越向外，顏色越接近于純綠色。+b*方向是黃色增加，-b*方向是藍色增加。沿半徑方向，顏色彩度發(fā)生變化，中心彩度為零，呈灰色，純色彩度為60，沿中心色飽和度從圓心向圓周變大，而色調(diào)的變化圍繞著圓周。L*a*b*表色系不僅可以精確地表示試樣的各種色調(diào)，也能方便地得到兩點間的色差△E*ab。L*c*h*色空間使用與L*a*b*色空間一樣的色度圖，但是它使用柱面坐標(biāo)而不是直角坐標(biāo)，在該色空間中，L*代表亮度且與L*a*b*色空間中的L*相同，c*為色飽和度，h*為色調(diào)角。HunterL*a*b*色空間是由Hunter于1948年研究出來的，也是一種均勻的色空間。

與單波長比色計相比，色彩色差計具有無可比擬的優(yōu)點：（1）采用內(nèi)藏式光源和恒定的照明角，可確保均勻的照明，并可按照CIE標(biāo)準(zhǔn)光源C或D65計算測量數(shù)據(jù)；（2）恒定的“觀察者”不變的觀察角，其“觀察者”是三個為一組的光電池，它們經(jīng)過過濾和CIE標(biāo)準(zhǔn)觀察者函數(shù)密切一致；（3）消除了面積效應(yīng)和對比效應(yīng)。此外，色彩色差計還具備統(tǒng)計計算、自動定時控制和△E*ab警報功能。

色差儀的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢：

1、智能化

由于微電腦的發(fā)展，國內(nèi)外目前普遍研究和采用帶有微處理器的，兼有檢測和信息處理功能的傳感器。在半導(dǎo)體片基上，用微電子加工技術(shù)把傳感器功能、邏輯功能、存儲功能集成在一起，使得傳感器具有自動校正、自動補償、數(shù)據(jù)處理、圖像識別、存儲、記憶等等功能。

2、小型化、便攜式

由于采用大規(guī)模集成電路，將所有測量、計算集成在一個集成塊中，采用液晶顯示，干電池供電。很多測色儀就象一架傻瓜相機大小，重量僅1.5Kg左右。

3、快速度、高精度

積分球的人射面采用鋇處理，雙光束反饋系統(tǒng)作參比監(jiān)控，并可對特殊情況作出補償?shù)鹊纫幌盗屑夹g(shù)來提高測量的精度，從測量到計算直至顯示，一般僅僅需幾毫秒時間。

4、多種制式的轉(zhuǎn)換

可以是ISO標(biāo)準(zhǔn)，也可以是DIN標(biāo)準(zhǔn)，允許SCI（包括反射鏡面）和SCE（排除鏡面反射）之間切換選擇；SCI 提供與樣本比較的效果，面SCE提供接近于視覺效果相當(dāng)于一個熟練的觀察者的效果。XYZ、Yxy、L*a*b*、L*C*H°、L*u*v*、Hunter-Lab、Munsell之間選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。這些都是由于微處理器的計算功能，使得轉(zhuǎn)換極其方便。

5、利用個人電腦擴展測色儀器的功能

一般便攜式色差儀內(nèi)的存儲器就能儲存1000多個數(shù)據(jù)和50多個標(biāo)準(zhǔn)色樣，用以多種測量的比較和計算。通過特定的接口，色差儀可與個人電腦實現(xiàn)對接，互相輸入輸出數(shù)據(jù)，充分利用計算機的功能。例如目前市場上的測色儀器利用RS-232C接口，便可與一般個人電腦聯(lián)接。

6、軟件的日益豐富

由于和個人電腦結(jié)合，以及彩色軟件系統(tǒng)不斷推出，可以使個人電腦的使用率大大提高。