色差儀怎么分類？市面上的色差儀，根據(jù)其原理、測量精度、光路結(jié)構(gòu)等的不同，可以分為不同的類型，例如三刺激值色差儀、手持式色差儀、積分球色差儀等。本文對市面上常見色差儀的類型及不同類型的區(qū)別做了簡要介紹。
1、以光束數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)分類
雙光束測量原理和單光束測量原理
雙光束色差儀有兩個光柵和兩個檢測器。測量時光源只閃一次，同樣測樣品和參比白。這樣就克服了系統(tǒng)變化所帶來的誤差，測量數(shù)據(jù)的精度非常高。只是色差儀成本較高。單光束色差儀只有一個光柵和一個檢測器。所以測量時光源閃兩次，分別測樣品和參比白。而兩次測量時的系統(tǒng)誤差（光源光強(qiáng)分布差異，光路變化，溫度變化，電路漂移等）被當(dāng)做樣品和參比白間的差異，所以誤差比較大，儀器的臺間差也比較大。
2、以觀察方式為標(biāo)準(zhǔn)分類
d/8度或8/d積分球式和0/45度
“0/45度”只能用來測平滑的表面，而且不能用于電腦配色。
“d/8度或8/d積分球式”可以用來測量各種表面，還可用于電腦配色。另外要考慮有沒有消除鏡面反射和包含鏡面反射的測量模式，如果兩種模式都有，則在測量光潔表面，有明顯反射表面的色彩時非常有用。
3、以功能為標(biāo)準(zhǔn)分類
色差儀側(cè)重于dE值的精確測量，經(jīng)過白板校正，還能給出絕對值（L，a，b）。
分光測色儀同時給出精確的dE值和絕對值（L，a，b），常用于需要配色的場合。
80%的客戶實(shí)際使用的是dE值的精確測量，色差儀已經(jīng)能滿足要求。
4、以光源為標(biāo)準(zhǔn)分類
LED藍(lán)光激發(fā)、鎢絲燈和氙燈
LED藍(lán)光激發(fā)是科技發(fā)展的產(chǎn)物，隨著LED的技術(shù)進(jìn)步，壽命極長、不發(fā)熱和高穩(wěn)定性的LED光源，已經(jīng)被越來越多地采用在高品質(zhì)色差儀中。
鎢絲燈是顏色測量儀器（包括各種可見光譜分光光度計(jì)）最常用的光源，它是一個內(nèi)充惰性氣體或者鹵素（防止鎢絲氧化和熱蒸發(fā)）的白熾燈泡。用鎢作為燈絲材料是因?yàn)殒u有足夠的強(qiáng)度，并能經(jīng)受高溫。經(jīng)測試在可見光區(qū)鎢燈的光譜曲線與黑體發(fā)射器光譜曲線幾乎完全重疊。隨著近年穩(wěn)壓電源和脈沖電源的發(fā)展，鎢燈能夠重復(fù)穩(wěn)定的，高色溫的光束，完全可以滿足外觀顏色測量對光源的需要。
氙燈是另一種常用于顏色測量儀器的光源。它是一個裝有一對電極的充滿氙氣的密封玻璃管。當(dāng)在電極上加上高電壓時，內(nèi)部氙氣就會受到激發(fā)瞬間產(chǎn)生弧光，這屬于一種充氣放電燈。氙燈的優(yōu)點(diǎn)在于譜線比白熾燈的譜線更接近于日光并且能量較高。
鎢絲燈和氙燈的缺點(diǎn)是壽命短、發(fā)熱高，更換成本高昂，而且不能用于測量照明和測量定位。
以上就是四種標(biāo)準(zhǔn)分類的色差儀類型，用戶需根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。
1.三刺激值型色差儀
最早的便攜式色差儀就是三刺激值型便攜式色差儀，早在1931年科學(xué)家就提出從理論上假設(shè)并不存在于自然界的三種原色，即理論三原色，以X，Y，Z表示，以期從理論上來調(diào)配一切色彩。三色系統(tǒng)中，與待測光達(dá)到顏色匹配所需的三種原色刺激的量。用X（紅原色刺激量）、Y（綠原色刺激量）和Z（藍(lán)原色刺激量）表示。
三刺激值是引起人體視網(wǎng)膜對某種顏色感覺的三種原色的刺激程度之量的表示。根據(jù)亥姆霍茲的三原色理論，色的感覺是由于三種原色光刺激的綜合結(jié)果。源于此理論科學(xué)家研發(fā)出了早期的三刺激值型便攜式色差儀。
三刺激值型便攜式色差儀主要是由三濾鏡配合硅光電池作為三個傳感器，結(jié)構(gòu)相對簡單，精度不高，比較適合測量不同樣品間的色差，不適合用于例如反射濾光譜及色強(qiáng)度等復(fù)雜的色彩分析中。
2.分光型色差儀
分光光度法是通過測定被測物質(zhì)在特定波長處或一定波長范圍內(nèi)光的吸光度或發(fā)光強(qiáng)度，對該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的方法，分光型便攜式色差儀的就是利用這種方法來測試的，準(zhǔn)確度很高。
在分光光度計(jì)中，將不同波長的光連續(xù)地照射到一定濃度的樣品溶液時，便可得到與不同波長相對應(yīng)的吸收強(qiáng)度。如以波長(λ)為橫坐標(biāo)，吸收強(qiáng)度（A）為縱坐標(biāo)，就可繪出該物質(zhì)的吸收光譜曲線。利用該曲線進(jìn)行物質(zhì)定性、定量的分析方法，稱為分光光度法，也稱為吸收光譜法。
分光型便攜式色差儀一般采用衍射光柵或回折光柵，將光線按一定波長間隔分開，然后采用若干組傳感器陣列進(jìn)行感光分析。分光型便攜式色差儀一般精度更高，對顏色也比較敏感，除了測量色差外，還可以測的每一波長選的反射率曲線，因此更適合于復(fù)雜的色彩分析。
根據(jù)性能參數(shù)、精度范圍和使用要求，色差儀可分為3種：
1.手持式色差儀
手持式色差儀，又稱色彩色差計(jì)，其能直接讀取數(shù)據(jù)，不用連接電腦，不配帶軟件，使用方便，價格便宜，但精度較低，在顏色管理的一般領(lǐng)域使用廣泛。
2.便攜式色差儀
便攜式色差儀，又稱便攜式分光色差儀，其除了能直接讀取數(shù)據(jù)外，還能連接電腦，配帶軟件，體積較小，便于攜帶，精度較高，價格適中。
3.臺式色差儀
臺式色差儀，又稱臺式分光測色配色儀，其具有讀數(shù)窗口，連接電腦時需要使用測色、配色軟件，具有高精度的測色和配色功能，體積較大，性能穩(wěn)定，價格較高。
1.積分球式色差儀
積分球是一個中空的金屬球，其內(nèi)表面涂有中等灰色的高反射漫射物質(zhì)，如硫酸鋇或聚四氟乙烯。進(jìn)入這個球體的光線經(jīng)過多次反射后都只能從測量孔或光源孔射出積分球。一束光從任意的不通過球心的角度照進(jìn)積分球，經(jīng)過球壁的多次反射后會從各個角度照射到樣板，最終通過測量孔或光源射出積分球。測量孔是在與法線夾角成8°的位置，由一組光電管構(gòu)成的探測器。例如三恩時公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差儀就是這種結(jié)構(gòu)的色差儀。
CIE沒有明確規(guī)定積分球的開孔尺寸，只要求所有開孔面積不超過內(nèi)表面積的10%，因此不同廠家的產(chǎn)品的開孔位置、尺寸及光源入射角度會有區(qū)別。與觀測孔關(guān)于法線對稱的地方有一個光阱，關(guān)閉光阱時鏡面反射成分包含在內(nèi)，簡寫作d/8：i（d表示漫反射照明，8是8度角接收，i指包括鏡面反射），也可簡寫作SPIN。當(dāng)光阱打開時去除了鏡面反射，此條件簡寫作d/8：e，e指去除鏡面反射。這種儀器不僅能測量不透明樣品的顏色，還可以測量透明樣品的顏色。
2.環(huán)形照明式色差儀
理想漫反射物體對于任意一束光都將以漫反射形式即各方向等效地反射出去，為此入射光和觀察者的角度并不重要，不會影響到觀察結(jié)果，但真實(shí)物體表面并非理想漫反射表面，多少都會由于鏡面反射成分和表面紋理而造成由于入射光和觀察者的幾何位置不同而表現(xiàn)出來的微小顏色差異。而環(huán)形照明則可以消除這種影響，其是以45°環(huán)形照明，0°（法線方向）觀測的，可以縮寫為：45/0：c。由于光路可逆，它與0°照明45°方向環(huán)形接收是等效的，該測色幾何條件對應(yīng)的色差儀有三恩時公司的NR145+等。這種結(jié)構(gòu)的儀器是完全不包括鏡面反射光的，測得的數(shù)據(jù)與人眼觀察一致，另外這種儀器只能測量不透明樣品的顏色。
三刺激值色差儀有相對價格低廉，外形小巧，出眾的靈便性以及操作簡便的特點(diǎn)。它可以很方便地測得三刺激值。但是三刺激值色差儀卻不適合用于例如反射率光譜及色強(qiáng)度等復(fù)雜的色彩分析中。分光型色差儀具有高精度性和不斷增加的多功能性。由于它可以測得每一波長下的反射率曲線，因此更適用于復(fù)雜的色彩分析。三刺激值色差儀主要用于生產(chǎn)線及產(chǎn)品檢查中的色差測量，而分光型色差儀通常用于實(shí)驗(yàn)室和產(chǎn)品開發(fā)研究中的高精度色彩分析和管理。它們的具體區(qū)別主要體現(xiàn)在以下三個方面：
1.設(shè)計(jì)原理不同
分光型色差儀是根據(jù)分光型原理設(shè)計(jì)的，三刺激式色差儀是根據(jù)三刺激值型原理設(shè)計(jì)的，而且分光式色差儀具準(zhǔn)確性和不斷增加的多功能性。
2.測量范圍不同
分光型色差儀能同時測量SC和SCE，還可以模擬多種光源以及測得每一波長下的反射率，因此適用于復(fù)雜的色彩分析；三刺激值色差儀能自動比較樣板與被檢品之間的顏色差異，輸出CIEL、a、b三組數(shù)據(jù)和比色后的△E、△L、△a、△b四組色差數(shù)據(jù)，可以用于簡單的對色觀察。
3.價格不同
分光型色差儀具有高精度性和不斷增加的多功能性，適用性更廣，因此價格也相對昂貴。三刺激值色差儀外形小巧、輕巧方便、操作簡便單功能相對單一，因此價格比較便宜。
積分球類色差儀一般都有兩種模式，也就是SCI和SCE，其中SCI是包含鏡面反射光的方式，SCE是不包含鏡面反射光的方式，積分球色差儀在SCE模式下，對平整、光滑、均勻樣品進(jìn)行測量，其讀數(shù)與0/45°色差儀接近。
但是工業(yè)上一般不提倡這種測量方式，因?yàn)榉e分球色差儀去掉鏡面反射模式測量的結(jié)果往往沒有那么精確。這主要是因?yàn)槿魏我环N樣品的弧度和紋路將會一起鏡面反射光不進(jìn)入積分球的去除鏡面反射孔，并使一些（常常是不穩(wěn)定的）鏡面反射光錯誤地包括在測量內(nèi)。即積分球色差儀去除鏡面反射是不完全的去除鏡面反射，檢測其或光柵在接收信號時將漫反射和鏡面反射光都同時檢測了，與人眼觀測模式不同。因?yàn)槿搜塾^測樣品時都是完全去除鏡面反射的，0/45°色差儀就是完全模擬人眼觀察角度而設(shè)計(jì)的照明-觀察模式。
兩種實(shí)際顏色是完全相同但是由于一個表面光澤另一個表面處理不同，所以兩種樣看起來顏色就是完全不同的。積分球去除鏡面反射測量出來的色差將非常小，但是實(shí)際我們用肉眼觀察其色差卻非常大。但是這是采用基于人眼觀察角度而設(shè)計(jì)的0/465°的色差儀來測量，色差就是非常大的。因?yàn)?/45°色差儀的光學(xué)幾何結(jié)果與人眼一致，檢測出來的數(shù)據(jù)也能同人眼觀測的效果相一致。
所以在檢測表面處理不一致的工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品時我們建議使用0/45°色差儀，這種更接近人眼的觀察結(jié)果。不過現(xiàn)在色差儀的研發(fā)生產(chǎn)商在設(shè)計(jì)儀器是也會考慮到這種原因，現(xiàn)在不少市場上主流的積分球類色差儀的SCE模式已經(jīng)能夠非常優(yōu)秀的去除鏡面反射帶來的測量誤差了，其實(shí)選購產(chǎn)品是主要還是進(jìn)行測量試機(jī)確定那一款更適合自己的產(chǎn)品。
三恩時分光色差儀主要有TS、PS20、CR等不同的系列，具體情況如下：
1.TS系列分光色差儀
三恩時TS系列分光色差儀主要包括TS7010、TS7020、TS7030、TS7036四種型號，該系列分光色差儀是3nh運(yùn)用自主分光核心技術(shù)研發(fā)的便攜式分光色差儀，是分光架構(gòu)下的高級別色差儀，除保證準(zhǔn)確的相對值ΔE的同時，還保證絕對值L、A、B長時間的準(zhǔn)確性，隨時隨地能通過國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量。采用內(nèi)置硅光電二極管陣列（雙列24組或32組）感應(yīng)器、進(jìn)口白板，重復(fù)性ΔE*ab輕松控制在0.05～0.1以內(nèi)，同時兼顧測量速度與操作的便捷性，連接PC端軟件或者不連PC端軟件都能快速進(jìn)行色差測量判斷，功能強(qiáng)大，8mm單口徑或4/8mm雙測量口徑滿足塑膠電子、油漆油墨、紡織服裝印染、印刷、陶瓷等各行業(yè)生產(chǎn)和品檢中的精準(zhǔn)色差控制。
2.PS20系列分光色差儀
三恩時PS系列分光色差儀主要包括PS2010、PS2020、PS2030、PS2040、PS2050、PS2060、PS2070、PS2080等型號，該系列分光色差儀是3nh采用CMOS雙路分光傳感器研制而成，既是分光色差儀，也是分光測色儀，具備優(yōu)異的重復(fù)性和臺間差，測量數(shù)據(jù)持續(xù)穩(wěn)定、精準(zhǔn)可靠，配以舒適圓潤的外觀造型更讓人愛不釋手，附品質(zhì)管理軟件支持Andriod、IOS、Windows、鴻蒙系統(tǒng)、微信小程序、配色云等，方便品質(zhì)監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理。PS系列分光色差儀配備MAV:Φ8mm/Φ10mm（平臺）、SAV:Φ4mm/Φ5mm（平臺）、SSAV:1x3mm(尖嘴）等多個測量口徑，適應(yīng)性更廣，用于塑膠電子、油漆油墨、紡織服裝印染、印刷、陶瓷等各行業(yè)的色差品質(zhì)管控；包含UV可用于熒光樣品的測量。
3.CR系列分光色差儀
三恩時CR系列分光色差儀主要包CR-10和CR-10 Plus兩種型號，該系列分光色差儀是3nh運(yùn)用自主分光核心技術(shù)研發(fā)的分光色差計(jì)，操作簡便，一鍵可按成測量，采用內(nèi)置大面積硅光電二極管陣列感應(yīng)器，具備優(yōu)異的重復(fù)性和臺間差，測量數(shù)據(jù)持續(xù)穩(wěn)定、精準(zhǔn)可靠。其中CR-10分光色差計(jì)配備Φ8mm/Φ10mm平臺測量口徑，CR-10 Plus分光色差計(jì)配備Φ8mm/Φ10mm平臺+Φ4mm/Φ5mm平臺兩個測量口徑，無論樣品表面是規(guī)則平整的還是彎曲弧度的，都可以輕易地測量并得到可靠且重復(fù)性很好的數(shù)據(jù)。該系列分光色差儀在塑膠電子、油漆涂料、紡織印染、印刷紙品、汽車、醫(yī)療、化妝品和食品等行業(yè)，科研機(jī)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。
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