色差仪根据其测量几个条件的不同，在结构上可以分为不同的类型，常见就有积分球色差仪，这种色差仪采用d/8积分球结构，可以对样品的反射色或透射色进行测量，就有测色精度高等优点，被广泛的应用于不同行业颜色检测领域。本文对积分球色差仪的测色原理及测量模式进行了简要的介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！
积分球是一个中空的金属球，其内表面涂有中等灰色的高反射漫射物质，如硫酸钡或聚四氟乙烯。进入这个球体的光线经过多次反射后都只能从测量孔或光源孔射出积分球。一束光从任意的不通过球心的角度照进积分球，经过球壁的多次反射后会从各个角度照射到样板，最终通过测量孔或光源射出积分球。测量孔是在与法线夹角成8°的位置，由一组光电管构成的探测器。例如三恩时公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差仪就是这种结构的色差仪。
CIE没有明确规定积分球的开孔尺寸，只要求所有开孔面积不超过内表面积的10%，因此不同厂家的产品的开孔位置、尺寸及光源入射角度会有区别。与观测孔关于法线对称的地方有一个光阱，关闭光阱时镜面反射成分包含在内，简写作d/8：i（d表示漫反射照明，8是8度角接收，i指包括镜面反射），也可简写作SPIN。当光阱打开时去除了镜面反射，此条件简写作d/8：e，e指去除镜面反射。这种仪器不仅能测量不透明样品的颜色，还可以测量透明样品的颜色。
积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料（漫反射系数接近于1，常用的是氧化镁或硫酸钡）的空腔球体，内壁是良好的球面（要求与理想球面的偏差应不大于内径的0.2%）。氧化镁涂层在可见光谱范围内的光谱反射比都在99%以上，这样，进入积分球的光经过内壁涂层多次反射，在内壁上形成均匀照度。
当积分球用于颜色测量仪器时，球体会有多个开孔，结构示意图如下图。具体包括光孔，用于光源进入球体；测量孔，与被测物体紧密接触；接收器孔，在测量孔对面，一般与被测样品表面的法线呈8°夹角，用于采集物体的反射光；镜面反射孔，位于与接收器孔相对于法线对称的地方，这个孔可以关闭和打开，并放置光吸收阱，用来控制镜面反射光的采集（SPIN，Specular Included）与排除（SPEX，Specular Excluded）。
当一束辐通量为Φ（λ）的光源经光孔进入内球半径为R的积分球内，经涂层多次漫反射后，形成均匀照明。设除投射面外，其余内壁任一点M处的总照度E（λ）可用下表示：
式中：E（λ）为M点的总光谱幅照度；ρw（λ）为积分球内壁的光谱反射比；Φ（λ）为进入进入积分球的光谱辐通量；R为积分球内球半径；f为积分球开口球面面积与积分球总的内反射表面积之比。
式中，当一束辐通量进入理想积分球后，除投射面外，球内表面任意点的照度（包括球壁开口处球面上的照度）只是球的几何尺寸、涂层的漫反射比、进入球的辐通量的函数，而与位置无关。在颜色测量中，样品表面的物理状况会影响光的传播，当表面比较光滑时，样品光泽较高，镜面反射光会比较强，散射会比较弱；当表面比较粗糙时，样品光泽较低，镜面反射光会比较弱，散射会比较强。对于相同材质的样品，若只是光泽差异，在包含镜面反射状态下测量结果应该是一致的，这时其反映的是材质本身的颜色，称之为真实色；但在排除镜面反射状态下，样品间的差异会比较大，数据反映的是材质和表面物理状况的综合变化，称之为表观色。因此，积分球仪器在涂料行业，以及纺织、塑料、纸张等行业被广泛应用。
积分球式色差仪一般具有两种测量模式，它们分别是SCI模式和SCE模式，具体如下：
SCI：Specular Component Include（包含镜面正反射光），SCI是指包含镜面反射光测量颜色的表达方法；为此，它最大限度地减小了样品表面的影响，特别适用于颜色质量监测和计算机配色。
采用包含镜面反射光SCI方式，其测量结果完全包括物体的所有表面反射光（包括镜面正反射和漫反射）,因此其结果能够客观的表示物体的外表颜色,与物体表面的结构、粗糙程度无关,在电脑配色等方面应用广泛。即物体的光亮程度不会影响颜色数据的测量结果。
也就是说SCI模式包含了所有物体反射出来的所有光线,测量的结果能真实显示物体真实颜色性质,符合表面色三要素（光源、物体、观察者）的定义。
SCE：Specular Component Exclude（排除镜面正反射光），SCE是指排除镜面反射光的测量颜色表达方法，这种类型的测量结果与肉眼观察到的结果相似。
消除镜面反射光SCE方式，其测量所得到的结果显示的是人眼真实看到的颜色。人的视觉系统在观察物体时，在多数条件下接收的信息为物体的漫反射光，而不注重镜面反射。如果有反射光直接射到你眼睛里，只会亮瞎你的眼睛，而看不到颜色的。
由于滤去了镜面反射光线，表面色三要素（光源、物体、观察者）中的物体性质不能真实地反映，所以计算出来的结果跟SCI模式有所不同。而且受物体表面的结构、粗糙程度影响非常大（因为物体表面性质会影响反射光线）。
SCI和SCE由于测量方式的不同，导致应用场景不同。SCE模式比较符合人眼看到的颜色，所以SCE方式非常适用于检验生产线上的生产样品是否符合视觉颜色标准，也是用于检测终端产品是否颜色一致。SCI方式因为能真实反映物体的性质，非常适用于物体颜色研究，合利用计算机配色系统（CCM）调整色母粒到生产需要水平。
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