色差儀作為顏色檢測的精密儀器，根據(jù)其測量原理的不同，可以分為三刺激值型色差儀和分光型色差儀兩種類型。不同類型的色差儀，其測色原理和適用范圍是不同的。本文對(duì)三刺激值型色差儀和分光型色差儀的測色原理及二者之間的區(qū)別做了介紹，對(duì)顏色測量儀器知識(shí)感興趣的朋友可以了解一下！

什么是三刺激值型色差儀？

三刺激值型色差儀是利用反射或者透射方式獲取可見光范圍內(nèi)被測物的所有波長信息，然后經(jīng)過一次性積分得到被測物的三刺激值，再計(jì)算出相應(yīng)的顏色參數(shù)。三刺激值型色差儀主要由光源、探測器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換軟件組成，其中探測器一般是采用有色玻璃濾光片進(jìn)行校正的硅光電二極管或光電倍增管。三刺激值型色差儀由于原理和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，尤其是有色玻璃濾光片的種類有限且加工工藝復(fù)雜，使得不同批次的濾光片往往存在一定的誤差，故不能精確測量出被測物的三刺激值和相關(guān)的顏色參數(shù)，但對(duì)于兩種待測物之間的顏色差異卻可以準(zhǔn)確測量。對(duì)于只需要控制物體顏色一致性，不需要進(jìn)行配色的行業(yè)來說，三刺激值型色差儀具有測量速度快、價(jià)廉且精度適當(dāng)?shù)膬?yōu)點(diǎn)。

什么是分光型色差儀？

分光型色差儀和三刺激值型色差儀不同，其并不是直接測量待測物的三刺激值，而是通過測量待測物的反射或者透射光譜，然后根據(jù)國際照明委員會(huì)推薦的某種顏色計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行計(jì)算得到待測顏色的三刺激值和其他顏色參數(shù)。在分光型色差儀中，最早常用的光源有鎢絲燈和弧燈，隨著工業(yè)的進(jìn)步，目前通常使用在可見光波段范圍內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的鹵鎢燈和氙燈，同時(shí)采用陣列探測器作為傳感器，光柵作為色散器件，導(dǎo)致此類型的測色儀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，價(jià)格較高，難以實(shí)現(xiàn)普及。目前，該類儀器主要還是由國外儀器廠商和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行開發(fā)研制，而國內(nèi)儀器廠商亦有所建樹，深圳市三恩時(shí)的分光型色差儀產(chǎn)品均己達(dá)到較高水平。分光型色差儀通過獲取待測物的可見光光譜，進(jìn)而計(jì)算出所需的各顏色參數(shù)，所以精度較三刺激值型色差儀要高很多，它適用于具有配色或較高顏色精度的場合。

三刺激值型色差儀與分光型色差儀的區(qū)別：

1.測量原理不同

三刺激值色差儀的工作原理：光照到物體上，沒有被物體吸收的光經(jīng)由物體表面反射出來而進(jìn)入紅綠藍(lán)三個(gè)濾色片，由濾色片出來的單色光進(jìn)入光電探測頭，從而直接算出物體顏色的三刺激值XYZ。

分光色差儀的工作原理：光照到物體上，沒被物體吸收的光經(jīng)由物體表面反射或透射出來，然后通過光柵進(jìn)行分光，最后由光柵分成的單色光進(jìn)入光電二極管，將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號(hào)并進(jìn)入數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行計(jì)算，從而得到物體顏色的三刺激值XYZ。

2.儀器功能不同

分光型色差儀能同時(shí)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曲線，因此適用于復(fù)雜的色彩分析；三刺激值色差儀能自動(dòng)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(duì)色觀察。

3.適用范圍不同

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(gè)傳感器，結(jié)構(gòu)相對(duì)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。

分光型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。分光型色差儀一般精度更高，對(duì)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。

3.價(jià)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(jià)格也相對(duì)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(duì)單一，因此價(jià)格比較便宜。

三刺激值型色差儀與分光型色差儀怎么選？

三刺激值型色差儀，是在整個(gè)測量波長范圍內(nèi)，對(duì)被測物體顏色的光能量進(jìn)行一次性積分測量，直接得到三刺激值X、Y、Z，再計(jì)算出樣品的色品坐標(biāo)等參數(shù)。因此，該方法又稱為三刺激值法。通常用濾光片覆蓋在探測器上，把探測器的相對(duì)光譜靈敏度修正成CIE推薦的光譜三刺激值。濾光片需滿足盧瑟條件，以和光探測器精確匹配。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于有色玻璃的品種有限，儀器不可能完全符合該條件，只能近似符合。三刺激值型色差儀在顏色工業(yè)生產(chǎn)、控制、產(chǎn)品檢驗(yàn)與銷售等品質(zhì)管理方面已得到廣泛應(yīng)用。盡管三刺激值型色差儀成本較低，使用廣泛，但是功能有限，精度還不夠高。

分光型色差儀通過測定物體的光譜特性，由此計(jì)算出被測物體顏色在標(biāo)準(zhǔn)照明體下的三刺激值，進(jìn)一步得到各種色度參數(shù)的方法。該方法解決了顏色測量需要使用標(biāo)準(zhǔn)光源的問題，提高了測量的靈活性，易于實(shí)施。由于分光型色差儀不僅可以給出顏色的三刺激值、Y、Z，還可以給出物體的光譜特性曲線（如光譜反射率因數(shù)）。分光型色差儀是精度和準(zhǔn)確度都很高的顏色測量儀器，被廣泛用配色及顏色分析中，可對(duì)三刺激值型色差儀進(jìn)行定標(biāo)，建立色度標(biāo)準(zhǔn)等。

三刺激值型色差儀具有測量速度快，體積小，使用方便等特點(diǎn)，但測量精度低。在CIE1931色度圖中，各色區(qū)測量的絕對(duì)色度坐標(biāo)誤差△x，△y均<士0.03。而分光型色差儀能夠給出色度譜的分布狀態(tài)，并給出色度坐標(biāo)的絕對(duì)量值，其優(yōu)點(diǎn)是精度高。色坐標(biāo)x，y測量精度可達(dá)±0.001±0.003左右，成本較高。