色差仪作为比较类仪器，主要用于对两个样品之间颜色的测量，并给出样品在特定颜色空间下的单项色差值和总色差值，对产品质量进行管理和颜色传递。那么，色差仪是怎么测颜色？影响色差仪测色精度的因素有哪些？本文对色差仪测色的原理及测量精度的影响因素做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！
色差仪是通过模拟人眼对红、绿、蓝光感应，根据Lab原理，测量出颜色容差△E以及△L、△a、△b值用以进行试样和标样对比的光学测量仪器，通常被应用在布料漂染，塑品制作等对色彩重视度较高的行业品质控制过程，保证工作上的测色需要。
目前常用的色差仪分为三类：手持式、便携式和台式色差仪。手持式色差仪精度较低且无法导出数据；便携式色差仪精度较高，且除了直接显示数据外也可通过连接电脑进行数据传输；台式色差仪精度最高但是体积庞大。因此便携式色差仪为目前被普遍使用的一款精密色差仪。
色差仪以L、H、C、a、b五个输出结果作为颜色标尺被感知并测量，但是H和C仅仅作为视觉容差和色彩鲜艳度的一种表达方式。其中最主要的影响因素为L、a、b。
L代表明度，L的值越大代表越亮，即越靠近白色，反之则靠近黑色；
a代表色环的横坐标，-a到+a代表颜色从绿色到洋红；
b代表色环的纵坐标，-b到+b代表颜色从蓝色到明黄；
其他影响因素还有H和C，H代表色调角，C代表饱和度。
△L、△a、△b通常被用来表示标样点和试样点的明度、横向色彩度及纵向色彩度的差异，在色环系中代表了试样点和标样点的矢量距离。通过△L、△a、△b，根据公式可以得出总容差△E，代表试样点和标样点的色彩偏移程度，△E数值越大，说明色差越大。
其中△a2+△b2为色环坐标系中试样点到标样点的矢量距离，根据公式推演，若标样点在三维坐标系中为原点，那么试样点和标样点的颜色差异△E即为试样点到原点矢量位移绝对值的1/2。由此推论，当检验条件一致并且满足STC要求时，因明度产生的颜色误差将趋于无限小，在我们的数据统计中可默认将明度造成的系统误差降低为0。
色差仪是由照明系统、探测系统和数据处理系统3大部分组成的。其中照明系统是由光源、透镜、隔热玻璃和导光筒组成的，探测系统是由积分球、挡板、滤色片和光电池组成的，数据处理系统是由数据采集、放大电路构成，由单片机处理实现液晶显示、打印输出等。依据色差计的结构组成，影响其测量精度的因素主要有以下几个方法面：
1.照明系统影响
测色色差计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，所以要模拟出D65光源，只要使仪器总的光谱灵敏度符合D65下的卢瑟条件即可。在照明系统中影响测量精度的因素有：
（1）照明光源
在设计光源的供电电路时要保证电源输出电压的稳定性，这样才能保证光源发光稳定；其次仪器一定要预热足够长的时间，使光源光谱稳定，才能进行测量。
（2）凸透镜
作用是把光源发出的光变成均匀得“平行光”。但是实际上这是不可能的，因为我们的光源不是点光源，所以只能得到近似的平行光。由此它对虑色器光谱透射比的影响如下：
其中，α为光线与虑色器法线的夹角；φ为光束最大倾斜角；d为有色玻璃厚度。上式表明斜光束使得能量增强，因此虑色器的滤色片应该适当的加厚，以校正由斜光束带来的影响。
（3）隔热玻璃
因为光电探测器在红外和紫外波段仍有响应，这是色差计所不需要的，也是不希望的。它对实际测量结果有很大的影响，所以我们选择在透镜下方增加一块隔热玻璃，用来消除紫外和红外部分。无隔热玻璃和隔热玻璃的测量结果往往是存在差异的。
（4）导光筒
为了保证光线照射到待测样品上时，光线与透镜轴线的夹角不超过10°，需要把一些倾斜角较大的光线去处掉，这样消除去杂散光。
2.探测系统的影响
光照射在被测物体上，然后反射到下半积分球内，经隔板漫反射进入上半积分球，最后经滤色片选择性吸收后被光电池吸收转变成电信号。
（1）隔板
在积分球上半球和下半球之间安装一个与积分球相同材质的隔板，使光线形成漫反射，在积分球内漫反射积分计算，以避免没有经过漫反射积分的光线直接到达探测器。
（2）积分球
积分球是一个中空的球腔，球腔上开有入孔和出孔，腔壁一般为具有漫反射性质的涂层。当积分球用于激光功率与能量测量时，被测激光束从入孔射入，经过腔壁复杂的漫反射后，一部分光被腔壁吸收，其余从入孔和出孔射出。通过特殊的设计，可使出射光能量比入射光低几个数量级，将强激光衰减，用弱光探测器测量取样出孔处的光功率、波形和能量，换算后即可得到原入射光束的相应参数。在0/d条件下当量光谱反射比（经过多次反射的综合作用结果）ρs（λ）的计算公式如下：
ρ（λ）为积分球内壁材料的光谱反射比；D为积分球内腔直径；f为积分球开口面积和总面积之比；s为样品被照射面积。
从上面的公式可以分析出，光谱反射比经过积分球后损失较大，这就大大减小了仪器的信噪比。传统的内壁材料一般是BaSO4喷涂，它容易老化和脱落，所以经过一段时间，仪器的精度会有很大变化。
（3)滤色片
当选定照明光源和光电池的型号后，滤色片的透过特性决定了仪器满足卢瑟条件的程度，也决定仪器的精度。滤色片的匹配原理是当滤色片叠加时，总透过率是各片透过率的乘积，某一型号的滤色片的透过率是其厚度的指数函数。在配制滤色片时，应该同一批的滤色片厚度相同，不同批的应该重新配制厚度。因为不同批次的同厚度同型号的滤色片由于加工条件和其它因素的影响，其透射率不是完全一样的。
3.数据处理系统影响
计算结果的因素有很多主要如下：
(1)黑筒
仪器测量之前必需进行调零、调白，用黑筒调零。理想的黑筒是把光源照射的光全部吸收，实际上是不能实现的，所以要选择吸光性特别好的材料放在黑筒底部，同时黑筒内壁应车成螺纹以增强光漫反射。
(2)接地
接地是抑止噪声和防止干扰的重要方法。在电信号传输的过程中，用电缆屏蔽层接地，采用并联式一点接地方式，各自的地电位由各自的地电阻和地电流决定，不存在共用阻抗耦合产生的干扰。
(3)放大倍数
光电流经过放大，然后连接电阻变成电压信号。放大倍数要适中，否则严重影响测量结果。这是因为A/D转换的基准电压是一定值，所采集信号经放大处理后一定要小于这个数值。
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