色差仪几何条件什么意思？色差仪几何条件有几个类型？

色差仪几何条件什么意思？光源、物体、人眼是颜色知觉形成的三个要素，它们之间的相对位置关系称为几何条件。几何条件不同，测量结果一般会有差异，为了能使评价结果在不同部门之间具有可比性，CIE对测色几何条件进行了标准化。本文对色差常用几何条件类型做了介绍。

色差仪几何条件什么意思？

在人眼对物体颜色的观察中，照明光源、物体和人眼三个要素之间的相对位置会对颜色观测的结果产生很复杂的影响。照明光源、物体和人眼三要素在颜色测量仪器的设计中对应着照明光源、被测样品和传感器，三者之间的位置关系就是颜色测量中的照明观测几何条件，简称几何条件。

仪器的几何条件不同，会对颜色测量的结果带来很大的影响。为了能使评价结果在不同仪器之间具有可比性，几何条件必须标准化；为了实现不同的检测目的，应用中也需要选择相应的几何条件，为了灵活应对不同的检测目的，需要尽可能细致的规定多种几何条件。但是几何条件规定过多会是颜色测量仪器的设计难度、复杂度加大。

CIE一直在完善对测量几何条件的规定。CIE15：2004对CIE15.2：1986进行了几何条件的扩充，CIE15：2004第三版对反射样品推荐了10种几何条件；透射样品推荐了六种几何条件。主要是对照明和接收角度作了规定。CIE15.2：1986中角度的允差在CIE15：2004中暂缺，说明对公差问题还需深入研究。

从照明光束的方向性来看，几何条件可分为两类：一类是漫射型照明或漫射型接收。此类仪器在几何条件的设计中用积分球结构，用积分球对照明光或反射光进行匀化。另一类是定向型的照明或接收条件。此类仪器在设计中不使用积分球。

色差仪几何条件的类型：

颜色作为一个心理物理量，不仅与物体表面反射、透射或吸收，照明光源的相对光谱功率分布相关，也依赖于人眼对光的响应特性。为了精确定量的描述颜色，CIE提出了CIE1931标准色度学系统和CIE1964补充标准色度系统。我国的国家标准GB3977-19974也参照上述两个色度系统对颜色的表述和计算进行了规定。

CIE1931标准色度系统，规定了CIE1931标准色度观察者2°视场色匹配函数（或称CIE1931光谱三刺激值），适用于1-4°视场范围。CIE1964补充标准色度系统，规定了CIE1964标准色度观察者色匹配函数，又称10°视场色匹配函数（或称CIE1964光谱三刺激值），适用于大于4°视场范围。

在一般情况下，照射在物体上的辐通量一部分被吸收，一部分被透射过去，其余部分被反射出来，只有进入观察者眼睛的辐通量才能构成颜色刺激，所以在不同的照明和观察条件下，不透明的物体表面的光谱反射率是不同的。因此，CIE1971年正式推荐以下四种测色的标准照明和观测的几何条件供选择：

1.垂直/漫射（缩写：0/d）

对样品表面的垂直方向照明，用积分球收集除垂直投射光以外的所有方向的漫反射光。照明光束与样品表面法线的夹角不超过5°，照明光束的轴线与样品表面法线的夹角不超过10°。

2.漫射/垂直（缩写：d/0）

利用积分球以均匀亮度沿各种方向照射样品表面，探测出垂直方向反射光，测得光谱辐亮度因数。被探测光束轴线与样品表面法线的夹角不应超过10°。积分球所有开口的总面积不应超过积分球内壁总面积的10%。

3.垂直/45度（缩写：0/45）

对样品表面以垂直方向照明，在45°角的方位探测其反射光，测得光谱辐亮度因数，照明光束中任意一光线与光轴的夹角不应超过5°，照明光束轴线与样品表面法线的夹角不超过10°，探测方向与样品表面法线的夹角是45±5°。

4.45度/垂直（缩写：45/0）

一束或多束光对样品表面成5°方向照明，垂直方向探测其反射光，测量光谱辐亮度因数。照明光束中任一光线与轴线夹角不应超过5°，照明光束轴线与样品表面法线的夹角为45±5°，探测方向与样品表面法线的夹角不超过10°。

色差仪D/8°和45/0°几何条件怎么选？

积分球类色差仪一般都有两种模式，也就是SCI和SCE，其中SCI是包含镜面反射光的方式，SCE是不包含镜面反射光的方式，积分球色差仪在SCE模式下，对平整、光滑、均匀样品进行测量，其读数与0/45°色差仪接近。

但是工业上一般不提倡这种测量方式，因为积分球色差仪去掉镜面反射模式测量的结果往往没有那么精确。这主要是因为任何一种样品的弧度和纹路将会一起镜面反射光不进入积分球的去除镜面反射孔，并使一些（常常是不稳定的）镜面反射光错误地包括在测量内。即积分球色差仪去除镜面反射是不完全的去除镜面反射，检测其或光栅在接收信号时将漫反射和镜面反射光都同时检测了，与人眼观测模式不同。因为人眼观测样品时都是完全去除镜面反射的，0/45°色差仪就是完全模拟人眼观察角度而设计的照明-观察模式。

两种实际颜色是完全相同但是由于一个表面光泽另一个表面处理不同，所以两种样看起来颜色就是完全不同的。积分球去除镜面反射测量出来的色差将非常小，但是实际我们用肉眼观察其色差却非常大。但是这是采用基于人眼观察角度而设计的0/465°的色差仪来测量，色差就是非常大的。因为0/45°色差仪的光学几何结果与人眼一致，检测出来的数据也能同人眼观测的效果相一致。

所以在检测表面处理不一致的工业生产产品时我们建议使用0/45°色差仪，这种更接近人眼的观察结果。不过现在色差仪的研发生产商在设计仪器是也会考虑到这种原因，现在不少市场上主流的积分球类色差仪的SCE模式已经能够非常优秀的去除镜面反射带来的测量误差了，其实选购产品是主要还是进行测量试机确定那一款更适合自己的产品。