色差仪的原理和组成结构

色差仪的工作原理：

通常所说的色差仪是仿照人眼感色原理研制的，由照明系统、探测系统和数据系统三部分组成，照明、探测部分分为“0/45"、“45/0"、“d/0"、“d/8"等测量一观察方式。其中“0/45"是模拟人眼观察角度而设计，光源由45°角射入，0°角进行测量。“d/8"积分球式色差仪是用一内壁涂白的球漫射照明样品，在8°角测量，此结构可以更好的测试固体的反射与液体的透射6。数据系统则是通过数值表达被测物体的颜色。

根据CIE（国际照明委员会）规定，任何一种给定物体色的特性都可以用三刺激值（X，Y，Z）色度坐标来表示。色差仪是将原始的CIE三刺激值通过一系列数学关系的转换，表示成易于理解的数值，比如：L*、a*、b*。在产品颜色检测中应用较多的为CIEL*a*b*表色系统，其中+a*值表示红色，-a*值表示绿色；+b*值表示黄色，-b*值表示蓝色；+L*值表示明亮度，-L*表示阴暗度。通过这三个数值，可以准确的表示出被测物体的颜色。

色差仪的组成结构：

光电积分测色色差计仿照人眼感色的原理，采用能感受红、绿、蓝三种颜色的受光器，将各自所感受的光电流加以放大处理，得出各色的刺激量，从而获得这一颜色的信号。光电积分式仪器总的光学条件应符合卢瑟条件（Luther condition）。

测色色差计主要包括测头、数据处理器（含显示器及打印机）、直流电源及附件四部分。测色仪测头由照明光源，滤色器，硅光电池，隔热玻璃，凸透镜，导光筒，挡板，积分球等组成。其中：

1）积分球是测色仪的重要构成部件，在很大程度上决定了测色仪的使用寿命、测量精度和长期重复性。

2）数据处理系统包括放大电路、A/D转换、中央处理器、显示、打印等数据输出。采用微控制器进行数据处理，通过液晶显示和打印输出各种色度数据。

3）内部光源照明系统：采用低能耗的特殊发光管，经修正后作为测色用的标准照明体D65，保证220V+22V，50Hz+1Hz的稳定电压确保光源发光的稳定性。测色仪内部照明光源通常是标准A光源，而实际应用中都需要测量物体在标准D65和C光

源下的色度值，因此要模拟出D65光源，使仪器总的光谱灵敏度符合D65下的卢瑟条件。

4）光谱三刺激值：选用CIE1964 补充观察者10°视角的数据；仪器照明几何条件为o/d。

5）观察条件：符合CIE所规定的0°入射/45°接收条件。光谱条件，总体响应等价于CIE标准照明体D65及10视场色匹配函数下的三刺激值X10、Y10、Z10（以下简写为X、Y、Z），最终可获得测色的五种表色系统：CIE Y10 x10 y10（1964），CIE：X10Y10Z10（1964），L*a*b*（1976），L*C*H°（1976）及 Hunter Lab和色差计算的三种表色系统：ΔEab*（ΔL*Δa*Δb*），ΔEab*（ΔL*ΔC*ΔH*）及 Hunter ΔE（ΔL Δa Δb）。不同表色系统的测得数据均可以由计算机进行相互转换，并以数字显示、可打印输出。