多角度色差仪结构是怎样的？测量数据怎么看？

多角度色差仪顾名思义就是采用多个测量角度的仪器，这类仪器根据光源照射角度的不同，可以采用15°、25°、45°、75°和110°等多个测量角度，其测量的是不同角度的散射光的数据。本文对多角度色差仪的结构及测量数据查看方法做了介绍。

色差仪角度对测色结果有什么影响？

角度依赖性色差产生的原因在于物体表面的反射和透射特性随观察角度的变化而变化。当光线从一个表面反射或透过一个表面时，会受到表面的微观结构、化学成分、厚度等因素的影响，导致在不同角度下观察到的颜色不同。

为了研究角度对色差测量结果的影响，我们使用了一种叫做色差仪的仪器来进行测量。色差仪是一种用于测量物体表面颜色的仪器，它可以测量物体表面的反射光谱，并将反射光谱转换成颜色坐标，从而得到物体的颜色。

在实验中，我们将待测物体放置在一个可旋转的平台上，并使用色差仪分别在0°、45°、90°等不同角度下对物体进行测量。通过对比不同角度下的测量结果，我们可以看出角度对色差测量结果的影响程度。

实验结果表明，在不同角度下进行色差测量，会得到不同的色差测量结果。角度越偏离垂直方向，色差值越大。这可能是因为随着角度的增大，物体表面的微观结构和光学特性会发生变化，导致颜色的变化。

多角度色差仪的产生：

传统的材料在CIE推荐的标准照明与观察几何条件下，在整个漫射角范围内旋转样品时具有相同的颜色。但是，现代的许多材料具有因角变色性，即它们颜色的改变是照明与观察几何条件的函数，如含有金属片或珠光颜料的涂料就是一个典型的例子。从变角光度数据和变角光谱光度数据的分析可以看出，观察角度对色度值有重要的影响，而且测色值是观察角度的函数，其中的数据都是在与样品法线成45角照明，并在与样品相同的平面里的任何角度下观察得到的{。观察角度对测色值的影响是非线性的，具体的关系取决于涂料的组分及其应用方式。

当人们用目视方法来评估因角变色材料时，可以看见三种主色，即近镜面反射色、直视色和侧视色。近镜面反射色是在非常接近镜面反射角观察样品时观察到的颜色，它主要受金属片或干涉颜料的影响。随着近镜面反射角越来越接近镜面反射角，由于涂层表面产生了镜面和图像清晰度光洋，因而影响了近镜面反射色。直视色是在传统的散射角和45°角照明时，在祥品法线方向观察时所见的颜色，它主要受传统着色剂的影响。侧视色是在与镜面反射角相反的方向观察样品时所看到的颜色，通常是在观察者远离样品时观察到的颜色，故称侧视色。侧视色既受传统颜料（产生漫反射）的影响，又受到金属片或干涉颜料的影响；当光照射在颜料粒子的边缘上时，后者也会产生漫反射。当侧视角随着镜面反射角的增加而增大时，金属片或干涉颜料带来的散射对侧视色的影响更大。

通常以逆定向反射角为基准来描述上述各个观察角，而逆定向反射角是与镜面反射方向的夹角，如下图所示。

一般，近镜面反射角的范围在15°～25°逆定向反射角之间；直视角范围在45°～60°逆定向反射角之间；侧视角范围则在70°～110°逆定向反射角之间。

研究表明，为了使多角测量得到的色度数据与因角变色材料的视觉评价相一致，一般应采用三个观察角，具体的角度则可以根据实际的需要来选择。如美国ASTM推荐使用15°、45°和110°逆定向反射角；而德国DIN推荐的观察角度为25°、45°和75°逆定向反射角。

多角度色差仪的结构：

以五角度色差仪为例，多角度色差仪通常的光路结构如下图所示：

通常我们控制的是5个角度的颜色数据，这里就以5角度结构为例，可以看到，光源位于与法线呈45°位置，共有五个接收器，这五个接收器分别与镜面反射线呈15°、25°、45°、75°和110°。其比单角度结构仪器多了4个接收器，其测量的是不同角度的散射光。

45°照明时，为了区分这些角度，依次将其表示为：45as15°，45as25°，45as45°，45as75°，45as110°，as之前的数字表示光源与法线的角度值，as之后的数字为接收器与镜面反射光的角度值。

特殊效果样品在观测角度发生变化时，除了明度发生变化外，其色相也发生变化，特别是15°附近位置；而且当光源位置发生变化时，15°位置的色相会有显著变化。

如光源结构图所示，光源是在仪器的一侧，而并非是在测量点的正上方，仪器旋转90°或180°测量，那就相当于光源位置以及观察角度都发生了变化，这样就导致了以上我们测试数据的变化。

多角度色差仪测量数据查看方法：

首先，我们需要了解每个角度下的反射率。反射率是指物体表面反射的光线与入射光线的比例。高反射率意味着物体表面反射了更多的光线，而低反射率则意味着物体表面吸收了更多的光线。通过比较不同角度下的反射率数据，我们可以评估物体表面的反射特性和颜色均匀性。

其次，我们需要关注色度坐标的变化。色度坐标是指颜色的三个基本属性：红色、绿色和蓝色（RGB）。在多角度色差仪的测量结果中，不同角度下的色度坐标可能会有所不同。如果色度坐标的变化较大，则说明物体表面的颜色不均匀。

最后，我们需要关注颜色差异的数据。颜色差异是指两个物体表面颜色之间的差异程度。在多角度色差仪的测量结果中，颜色差异的数据可以帮助我们评估物体表面的颜色差异和一致性。如果颜色差异较大，则说明物体表面的颜色不均匀或者存在颜色偏差。

在实际应用中，我们可以通过比较不同角度下的测量数据来判断物体表面的颜色均匀性和一致性。如果数据存在较大差异，则需要进行相应的调整和修正，以确保生产出的产品符合质量要求。