色差儀原來及選型

色彩色差儀是量化色彩現(xiàn)象，建立色彩標(biāo)準(zhǔn)，改善產(chǎn)品外觀，顏色品管控制，進而進行電腦配色的*的工具。通過自動比較樣板與被檢品之間的顏色差異，輸出 L、a、b 三組數(shù)據(jù)和比色后的 E、L、a、b 四組色差數(shù)據(jù)。 E 總色差的大小 L 大表示偏白，L 小表示偏黑 a 大表示偏紅，a 小表示偏綠 b 大表示偏黃，b 小表示偏藍(lán)。

概述：色差儀（測色儀）的選型可以說是工程師在解決實際應(yīng)用時的一個問題，一個好的色差儀（測色儀）選型方案不僅可以節(jié)約產(chǎn)品成本、為客戶省錢，而且可以節(jié)約使用人員的時間、使實驗室和工業(yè)現(xiàn)場的測量方便，快捷。選擇正確的色差儀可以得到zui匹配的數(shù)據(jù)，為實際應(yīng)用提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?！?nbsp;

下面結(jié)合本人的項目經(jīng)驗及所學(xué)所想與各位朋友及同仁一起探討一下色差儀（測色儀）選型中的學(xué)問及應(yīng)注意的問題。

PartII:顏色測量的簡單介紹

首先，我想就顏色測量方面的知識做一個zui簡單的介紹。大家不用看得太明白，只要大概知道是怎么回事就行了。

1，顏色：這個簡單了，我們以前在中學(xué)物理課中已經(jīng)多次接觸過，白光通過棱鏡的折射后分解成多種顏色，構(gòu)成了咱們常見的七種顏色。

2，  色差儀，顧名思義，就是檢測顏色之間的差別。

3， 色差儀的檢測原理

色彩色差儀是量化色彩現(xiàn)象，建立色彩標(biāo)準(zhǔn)，改善產(chǎn)品外觀，顏色品管控制，進而進行電腦配色的*的工具。通過自動比較樣板與被檢品之間的顏色差異，輸出 L、a、b 三組數(shù)據(jù)和比色后的 E、L、a、b 四組色差數(shù)據(jù)。 E 總色差的大小 L 大表示偏白，L 小表示偏黑 a 大表示偏紅，a 小表示偏綠 b 大表示偏黃，b 小表示偏藍(lán)。

PartIII:色差儀的選型　　

目前市面上色彩色差儀種類，品牌較多，用戶在選擇時可能會遇到無所適從的情況，或者容易被誤導(dǎo)從而產(chǎn)生選擇的困境。色差儀選型時需要關(guān)心的問題主要包括以下幾個方面：(1) 性能；(2) 成本； (3) 典型應(yīng)用是否方便；(4) 是否具備完善的售后服務(wù)

(1) 性能

之所以把性能放在*位，是因為色差儀的性能優(yōu)劣決定了我們使用時的產(chǎn)品的故障發(fā)生率及產(chǎn)品使用壽命，產(chǎn)品的故障發(fā)生率及使用壽命zui終會影響到工作的效率和數(shù)據(jù)的可靠性，同時高性能的色差儀可以在提供可靠的數(shù)據(jù)的同時，還可以提供一套完整的方案，可以幫助使用者建立起一套有效的色差測量體系，有效提高工作效率和保障產(chǎn)品質(zhì)量。因此在選型時一定要保證所選的色差儀在性能上不能有問題，至少在可預(yù)見的時間范圍內(nèi)或在保修期范圍內(nèi)出現(xiàn)故障及損壞的幾率很低。用戶可能發(fā)現(xiàn)這樣的情況：同樣都是測色儀，價格差異很大，測出來的結(jié)果也有不同。因此，在選購測色儀時，有些“性能指標(biāo)”是必須要注意的，這樣才能選購一部性能價格比的儀器。

首先，要明確所計劃選型的儀器是“色差計”還是“分光色差儀”：

       單純色差計的度比較低，并且，一定要注意：有些甚至不能給出顏色的色彩坐標(biāo)空間的值（L，a, b值），只能給出兩個樣品之間（通常是標(biāo)準(zhǔn)與樣品之間）的色差值（Delta-E），這種色差儀不能買，因為沒有顏色的值數(shù)據(jù)，沒有辦法與他人進行數(shù)據(jù)交換，也不能建立和管理自己的色彩標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，只相當(dāng)于正常的色彩色差儀的10%功能，價格再低廉也無法滿足測試要求，不能貪圖便宜，購得這樣的毫無應(yīng)用價值的儀器。     分光色差儀的精度較高，與單純的色差儀測色的方法不同，分光測色儀能測量每個顏色點（10nm或者20nm波長間隔）的“反射率曲線”。分光測色儀可以模擬多種光源，而色差計一般只有一種或zui多兩種模擬光源。    

其次，“分光光度測色儀”又分為“0/45度”和“d/8度積分球”兩種測量-觀察方式：

       “0/45度”只能用來測平滑的表面，而且不能用于電腦配色。“d/8度積分球式”可以用來測量各種表面，可以用于電腦配色。并且，在選擇時，還要考慮有沒有消除鏡面反射，和包含鏡面反射的測量模式，如果兩種模式都有，則在測量光潔表面，有明顯反射表面的色彩時非常有用。

       再次，各種“d/8度積分球”測色儀的區(qū)別： 　　

多數(shù)公司選用“d/8度積分球”測色儀，但是，必須注意的是：不同品牌、不同型號之間仍有很大差別，導(dǎo)致不同的測量精度。 　　

一臺測色儀除了微處理器及有關(guān)電路外，有四個主要組成部分：光源、積分球、光柵（分光單色器）和光電檢測器。這也是衡量一臺儀器優(yōu)劣的主要指標(biāo)。    

一， 它是“雙光束測量原理”還是“單光束測量原理”： 　　

雙光束儀器有兩個光柵和兩個檢測器。測量時光源只閃一次，同樣測樣品和參比白。這樣就克服了系統(tǒng)變化所帶來的誤差，測量數(shù)據(jù)的精度非常高。只是儀器成本較高。 　　

單光束儀器只有一個光柵和一個檢測器。所以測量時光源閃兩次，分別測樣品和參比白。而兩次測量時的系統(tǒng)誤差（光源光強分布差異，光路變化，溫度變化，電路漂移等）被當(dāng)做樣品和參比白間的差異，所以誤差比較大，儀器的臺間差也比較大。    

二，光源：目前爭論比較多的一個問題，特在此詳細(xì)說明。    

在顏色測量儀器中，選擇什么光源，應(yīng)首先考慮的是穩(wěn)定性，光源定向性，壽命以及zui終獲得的光譜曲線的有效性。目前采用的多為鹵素石英鎢絲燈及氙燈兩種光源。    

鎢燈是顏色測量儀器（包括各種可見光譜分光光度計）zui常用的光源，它是一個內(nèi)充惰性氣體或者鹵素（防止鎢絲氧化和熱蒸發(fā)）的白熾燈泡。用鎢作為燈絲材料是因為鎢有足夠的強度，并能經(jīng)受高溫。經(jīng)測試在可見光區(qū)鎢燈的光譜曲線與黑體發(fā)射器光譜曲線幾乎*重疊。隨著近年穩(wěn)壓電源和脈沖電源的發(fā)展，鎢燈能夠提供重復(fù)穩(wěn)定的，高色溫的光束，*可以滿足外觀顏色測量對光源的需要。   

 氙燈是另一種常用于顏色測量儀器的光源。它是一個裝有一對電極的充滿氙氣的密封玻璃管。當(dāng)在電極上加上高電壓時，內(nèi)部氙氣就會受到激發(fā)瞬間產(chǎn)生弧光，這屬于一種充氣放電燈。氙燈的優(yōu)點在于譜線比白熾燈的譜線更接近于日光并且能量較高。然而，對于大多數(shù)弧光燈來說要得到穩(wěn)定的光輸出是相當(dāng)困難的，而對于精密準(zhǔn)確的顏色測量來說，連續(xù)無波紋的光譜（穩(wěn)定的光輸出）恰恰是zui為重要的。   

 從光檢測的角度來講，過強的光源強度一般都會超出了檢測器的線性范圍，這是一個常識，在光路設(shè)計上又需要減弱zui終到達(dá)檢測器件的光強度，這使得光路設(shè)計復(fù)雜化，另外，大家都知道，目前絕大多數(shù)紫外可見分光光度計均采用D2燈和鎢燈做光源，對于測量物體表面顏色來講，人眼看見的就是可見光，采用能量消耗小，電路設(shè)計簡單，受命長，系統(tǒng)體積小，價格低廉、容易維護更換的鎢燈是非常合適的。在上個世紀(jì)60-70年代，所有的旋光儀均采用鈉光燈作為光源，因為按照旋光度的定義，儀器需要能量集中在589nm的光源，當(dāng)時鈉光燈幾乎是*的選擇，但是，與氙燈一樣，鈉光燈作為一種真空放電激發(fā)器件，使用壽命和光強度的穩(wěn)定性，均很難保證，并且鈉光燈成為了旋光儀昂貴的消耗品，在今天，德國Colorlite公司所生產(chǎn)的SPH900色差儀使用的光源均采用*LED作為光源，其使用壽命相對于儀器來講幾乎是無限長，超低能耗，LED光源技術(shù)解決了這一難題。

三，   

整體產(chǎn)品的配套性：專業(yè)的色彩儀器生產(chǎn)商除提供不同系列的測色儀外，更會提供多種配套產(chǎn)品，如品控軟件、顏色數(shù)據(jù)庫管理模塊，客戶管理模塊，顏色標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)管理模塊等，在硬件上，還有用于特殊樣品測量的附件共選擇。這些配套產(chǎn)品可以使測色儀在品質(zhì)檢測、管理及生產(chǎn)中的功能發(fā)揮得更完善。即使某些功能目前暫時不需要，但從長遠(yuǎn)考慮，一旦系統(tǒng)升級，只需添加配套產(chǎn)品即可，而不需受測色儀本身的制約。   

色差性能主要包括功能、工作溫度、測量范圍，讀數(shù)精度，測量參數(shù)，測色空間選擇等，在選型時必須保證這幾點符合產(chǎn)品的應(yīng)用要求。例如主要在工業(yè)現(xiàn)場使用的，那么儀器的耐用性就應(yīng)該要高，并且要求使用時具有操作簡易的特點。

四， 積分球：積分球的質(zhì)量對測色儀性能的影響至關(guān)重要。目前市場上多數(shù)的積分球內(nèi)層反射層為涂層結(jié)構(gòu)，存在使用一段時間后發(fā)黃、剝落等問題。而一旦這種情況出現(xiàn)，測色儀就不能提供準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，積分球必須整個更換。而積分球是測色儀的關(guān)鍵部件，維護費用會很高。好的積分球整體均由穩(wěn)定、耐用的高反射材料制成，耐老化、不會變色，也不存在內(nèi)層剝落的問題。整機的使用壽命長，維護費用低。德國Colorlite公司的SPH900色差儀的積分球是采用*涂層，使用配合式組件方法，解決了精度和使用壽命的問題。同時，由于其*的配件式結(jié)構(gòu)，使得測量更加簡單了。與市面上其它色差儀產(chǎn)品采用金屬殼內(nèi)涂布Ba鹽涂層*不同，使用壽命，抗老化性能相差數(shù)倍，用戶在選擇時必須要考慮這個非常重要的因素。