什么是分光光度法？分光光度法是通過對內置光源發射到物體上造成反射的光譜功率分布進行測量，再通過內部數據處理單元得到被測物的三刺激值，進而由此計算出各種顏色參數。那么，分光光度法測色有何局限性？本文對分光光度法的原理及類型作了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

什么是分光光度法？

分光光度測色方法主要是測量物體反射的光譜功率分布，或物體本身的光譜光度特性；然后再由這些光譜測量數據通過計算求得物體在各種標準光源和標準照明體下的三刺激值。這是一種精確的顏色測量方法，而且可以制成自動化的測色設備。分光光度計是用多棱鏡或光柵將多色光分離成單色光，通過光敏組件取得樣品反射率或透過率，然后按公式計算出樣品的三刺激值。采用分光光度法的測色儀器測量準確度高，但是系統復雜操作麻煩，成本高，適合于要求較高的測色與配色場合。

分光測色儀的分光原理基本有三種：旋轉濾色片分光法、散射棱鏡分光法、衍射光柵分光法，如下圖所示。第一種方法是在圓盤上安裝20-30個窄帶濾色片，通過旋轉圓盤來實現分光。后兩種方法是利用光的色散，把光源的復合輻射分解成不同波長的單色輻射，并按一定的順序排列，使用的色散組件是棱鏡或衍射光柵。

常用分光光度計的波長間隔是10nm或20nm，被記錄的可見光譜被分成約30段。在一些高精度的系統中，測量間隔也可以更小（至1nm），然后在規定照明體和觀察視場下，通過光電探測器逐個對每段波長的光量進行測量，再根據反射光譜或透射光譜計算出待測品的色度值。

不同照明體和觀察視場的CIE坐標也能通過分光光度計光譜測量的數據來計算。具體地講，從光譜數值轉換到CIE顏色三刺激值時，照明體直接作為一個參數，所以如果從一種照明條件再向其它照明體條件轉換時，就要采用數學逼近計算法。

分光光度法的類型：

1.按照光譜組成劃分

按照光路組成的不同，分光光度法可以分為單光束分光測色法和雙光束分光測色法。

單光束分光測色法只采用一個分光器件和一個探測器。測量時，通過比較參照物和樣品在同一波長上反射的單色輻射功率得出數據，采用軟硬件措施消除測量的系統誤差（光源光強分布差異、光路變化、溫度變化、電路漂移等）。該方法成本較低。

雙光束分光測色法采用兩個分光器件和兩個探測器同時測量樣品和參照標準，克服了系統變化帶來的誤差。

2.根據光譜信號采集方式劃分

根據光譜信號采集方式不同，可以把分光光度法分為光譜掃描法和光電攝譜法兩種.

（1）光譜掃描法

光譜掃描法是單通道測色方法。它按一定波長間隔，采用機械掃描結構，逐個波長采集光譜信號，經信號處理后顯示數據。其優點是精度較高，缺點是光路和結構復雜，測量速度慢，且波長重復性差，對光源的穩定性要求較高，受光源的不穩定性等因素影響嚴重，不適合在線測量，此類儀器一般由光源、單色器、探測器、數據處理和輸出裝置組成，其光源一般為穩定性光源，如鹵鎢燈、氙燈等。單色器是儀器的核心，分為棱鏡分光式、光柵分光式和濾光片分光式等。探測器采用光電倍增管及光電管。

（2）光電攝譜法

光電攝譜法可同時探測全波段光譜。它通過分光系統由多通道光電探測器探測待測物整個空間光譜能量的分布信息，然后將光譜信息產生的時序信號送入處理電路進行處理和計算，最后顯示數據。光電攝譜法是光譜分析技術領域中的一次革命，與使用單色儀和光電倍增管的傳統光譜掃描測量系統相比有許多優點，例如測量時間極短，信噪比較高，對光源穩定性要求低，不必使用機械掃描就能獲取空間分辨和時間分辨光譜特別適用于瞬態和大數據量的光譜測量。

分光光度法測色的局限性：

分光光度法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。

在分光光度法下，利用分光光度計的分光部分直接得出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x（λ）、y（λ）、z（λ）和標準光源s（λ）進行計算，從而得到X、Y、Z。在該方法下，由于須得到每個波長的反射率的值。則該儀器的分光部分比較昂貴，操作、維修十分不便。此外，由于這類儀器主要以計算來進行，在某些光源（如D65）下算出的數據可能與實際觀察到的數據不符，因為D65光源并未實際投入使用。