随着色度学理论及光电仪器的不断发展，市面上出现了各种各样的颜色测量仪器，目前常见的就有两种类型：一种是光电积分色度仪器，也就是色差仪；另一种是分光光度测色仪器，也就是分光测色仪。本文对这两种仪器的原理及区别作了介绍，对测色仪器知识感兴趣的朋友不妨了解一下！
目前主要有两种测色仪器：光电积分色度仪器，分光光度测色仪器。
1.光电积分色度仪器
利用具有特定光谱灵敏度的光电积分元件，直接测量光源色或物体色（两者统称为色源）的三刺激值或色度坐标的仪器。其结构框图如下：
2.分光光度测色仪器
一种利用光栅来分光的分光光度计的结构框图如下。工作过程为：由计算机发出测色指令，经A/D，D/A接口给脉冲产生控制电路，产生光电检测所需的时钟脉冲和起始脉冲，并发出触发信号给氙灯电源，使氙灯闪光。脉冲氙灯发出的光经积分球漫反射后照射在样品上，样品的反射光我们称之为样品光，经凹面光栅色散后投射到光电检测部件上，光电变换后产生样品的光谱电信号。
另一路光是积分球壁上的反射光，我们称之为参考光，经光纤传输后照射到光电检测器件上，光电转换后产生参考信号。两路信号经A/D变换后，由计算机读入，并和计算机内的标准样品板数据以及标准参考光数据比较计算，求得样品的反射率和颜色三刺激值及色坐标。
光电积分式色度仪是仿照人眼能感觉红、绿、蓝三色的原理设计的，它在测量颜色时，采用的是光电积分法。光电积分法不是测量某一波长的色度值，而是在整个测量波长区间内，通过积分测量测得样品的三刺激值X、Y、Z，再由此计算出样品的色品坐标等参数。
传统的方法用滤光片覆盖在探测器上，把探测器的相对光谱灵敏度S（λ）修正成CIE推荐的光谱三刺激值x（λ）、y（λ）、z（λ）。这样需要三个光探测器接收光刺激，同时就能用一次积分测量出样品的三刺激值X、Y、Z。滤光片须满足卢瑟条件，以精确匹配光探测器。在实际的滤色修正中，由于色玻璃的品种有限，又存在一定的带宽，所以不可能完全符合卢瑟条件，只能近似符合。
而随着探测器技术的发展，彩色摄像器件的技术成熟，现在的某些探测器可以同时接收彩色信号三刺激值R、G、B，但由于不同的探测器对R、G、B具体波长的定义不同，彩色探测器件的动态范围有限等问题，使得这种测量也很难达到很高的精确度。
一般的光电积分式仪器由光源、探测器、数据处理器和输出单元四部分组成。光电积分式仪器直接测量出色源的三刺激值和色品坐标的误差相对较大，而测量两个色源之间的色差的精度相对较高，因而又被称为色差计。
分光光度测色仪器的原理，是用多棱镜或光栅将多色光分离成单色光，通过光敏组件取得样品反射率或透过率。其具体测色的方法，是在设计的整个可见光光谱范围内，在相同条件下，通过计算待测样品反射或透射的光能量强度与标准白色板的反射或透射的光能量强度的比值，从而获得待测样品在各种标准光源或标准照明体下各波长段的光谱反射率或透射率。获得光谱反射率或透射率后，再利用国际照明委员会所提供的标准公式进行计算，最终获得待测样品的三刺激值X、Y、Z。由获取的三刺激值X、Y、Z，可根据CIE1931-XYZ色度系统或CIE1976 Lab均匀色空间等公式计算待测样品的色品坐标x、y或L*、a*、b*等色度参数。由于该仪器具有操作简便、测色精确度和准确度较高，因此被广泛用于颜色的配色及色彩分析中。
1.测量原理不同
光电积分色度仪器的工作原理：光照到物体上，没有被物体吸收的光经由物体表面反射出来而进入红绿蓝三个滤色片，由滤色片出来的单色光进入光电探测头，从而直接算出物体颜色的三刺激值XYZ。
分光光度测色仪器的工作原理：光照到物体上，没被物体吸收的光经由物体表面反射或透射出来，然后通过光栅进行分光，最后由光栅分成的单色光进入光电二极管，将光学信号转换成数值信号并进入数据处理器进行计算，从而得到物体颜色的三刺激值XYZ。
2.仪器功能不同
分光光度测色仪器能同时测量SC和SCE，还可以模拟多种光源以及测得每一波长下的反射率曲线，因此适用于复杂的色彩分析；光电积分色度仪器能自动比较样板与被检品之间的颜色差异，输出CIEL、a、b三组数据和比色后的△E、△L、△a、△b四组色差数据，可以用于简单的对色观察。
3.适用范围不同
光电积分色度仪器主要是由三滤镜配合硅光电池作为三个传感器，结构相对简单，精度不高，比较适合测量不同样品间的色差，不适合用于例如反射滤光谱及色强度等复杂的色彩分析中。
分光光度测色仪器一般采用衍射光栅或回折光栅，将光线按一定波长间隔分开，然后采用若干组传感器阵列进行感光分析。分光型色差仪一般精度更高，对颜色也比较敏感，除了测量色差外，还可以测的每一波长选的反射率曲线，因此更适合于复杂的色彩分析。
3.仪器价格不同
分光光度测色仪器具有高精度性和不断增加的多功能性，适用性更广，因此价格也相对昂贵。光电积分色度仪器外形小巧、轻巧方便、操作简便单功能相对单一，因此价格比较便宜。
扫一扫添加微信