分光測色儀怎么測色？分光測色儀有哪些測色標準？

? DOHO標準光源箱 ????|???? ?2023-10-24

分光測色儀是顏色測量中常用的一類儀器，這種儀器不直接測量樣品顏色的三刺激值，而是在CIE規定的標準測色條件下，通過測量顏色反射或透射光譜，計算出顏色三刺激值，進而得出各種顏色參數。本文對分光測色儀測色原理及測色標準作了介紹，對測色儀器知識感興趣的朋友不妨了解一下！

分光測色儀

分光測色儀的測色原理：

分光測色儀又叫測色光譜光度計，它是通過樣品反射（透射）的光能量與同樣條件下標準反射（透射）的光能量進行比較得到樣品在每個波長下的光譜反射率，然后利用CIE提供的標準觀察者和標準光源按如下公式計算，從而得到三刺激值X、Y、Z，再由X、Y、Z按CIEYxy，CIELab等公式計算色品坐標x、y，CIELAB色度參數等。

顏色三刺激值計算公式01

它通過探測樣品的光譜成分確定其顏色參數，不僅可以給出X、Y、Z的絕對值和色差值△E，還可以給出物體的分光反射率值，并可以畫出物體色的分光反射率曲線。因此被廣泛用于顏色的配色及色彩分析中去，采用此類儀器可實現高準確度的色測量，可對光電積分測色儀器進行定標，建立色度標準等，故分光式儀器是顏色測量中的權威儀器。

分光光測色儀的測色標準：

分光測色儀是以色度學為基礎設計的光學儀器，因此，其需要滿足CIE所規定的一些測色標準，具體如下：

1.照明和觀測條件

絕大多數的待測物體不是完全的漫反射體，因而照明和觀測條件對于光譜反射率因數測量的精確度和實測結果產生影響，為了提高測量精度和統一測量方法，CIE于1971年正式推薦四種測色的標準照明和觀測條件：0/d、d/0、0/45和45/0，任何儀器都必須滿足其中的一種。

2.標準光源

測量物體表面的顏色，必須在一定的光源下進行。為了統一顏色的標準，CIE規定了測色的標準照明體和標準光源。CIE對“照明體”和“光源”加以區分：“光源”是指能發光的物理輻射體，“照明體”是指特定的光譜功率分布（以表格函數形式給出），這一光譜功率分布不是必須由一個光源直接提供，也不一定能用光源來實現。

3.波長范圍

CIE推薦的三刺激值計算公式中，求和的波長范圍為360～830nm，波長間隔為1nm。要求得準確的三刺激值就應按照上述要求進行。但目前市場上許多分光測色儀的測量范圍僅為400～700nm。由于兩端波長范圍的截去就會帶來三刺激值的計算誤差。

4.標準白板

分光測色儀是通過樣品反射或透射的光能量與在同樣條件下標準反射或透射的光能量進行比較而得到樣品的光譜反射因數R或光譜透射比τ的。透射標準是空氣，反射標準是完全反射漫射體，又稱朗伯表面。現實中不存在這種理想概念的實物標準，但是可以應用物理技術來校準實物。我國色度的國家基準采用雙球法對色度基準白板進行了絕對測量，然后用光譜光度法將反射比量值傳遞到保持量值的副基準和工作基板組上，并通過傳遞標準白板向各省（市）計量部門或使用單位傳遞色度量值。

工作標準白板除了要求反射比高、中性好、不透光、表面平整均勻及漫射性盡量好外，更重要的是必須具備：（1）光學穩定性好，長期重復使用量值不變。（2）具有耐磨、抗震特性，在頻繁的日常使用中不致損壞工作表面。（3）便于清潔。滿足上述技術條件，常用作工作標準白板的材料有：釉面陶瓷白板、拋光乳白玻璃搪瓷白板等。

參比標準白板固定于雙光路測色儀的參比光束窗口處，其反射比量值不必知道，但要求反射比高、漫射性好、光譜選擇性小等特點。主要用于儀器校準基線，以及在測量中消除諸如光源和探測器靈敏度不穩定，或光路不對稱等因素帶來的系統誤差。BaSO4、HaLon及MgO等壓制成的漫射白板可滿足參比標準白板的技術要求。