色差儀的原理及選購
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(jìn)而進(jìn)行電腦配色的不可缺少的工具，目前色彩色差儀種類，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。
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*好的儀器。
1、這臺儀器是“ 色差儀 ”還是“分光光度測色儀”：
色差儀的**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***（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?yàn)闆]有顏色的***數(shù)據(jù)，沒有辦法與他人進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，也不能建立和管理數(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。
分光測色儀精度較高，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(diǎn)（10nm或者20nm波長間隔）的“反射率曲線”，而色差儀不能。分光測色儀可以模擬多種光源，而色差儀一般只有一種或*多兩種模擬光源。
2、“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
觀察方式：“0/45度”只能用來檢測平滑的表面，而且不能用于電腦配色。“d/8度積分球式”可以用來測量各種各樣的表面，比如：光滑的金屬噴涂表面，橘皮漆面甚至布料，并且可以得到用于電腦配色的原始數(shù)據(jù)。在測定時，還可以采用消除鏡面反射和包含鏡面反射的測量模式，這在測量光潔表面，有明顯反射表面的色彩時非常有用。
另外，積分球分噴涂積分球和雕刻積分球兩種，美國愛色麗公司采用的是雕刻積分球，即采用一大塊BaSO4晶體在內(nèi)部雕刻而成，性能穩(wěn)定而持久，受命幾乎是無限的，而其他的積分球，采用金屬內(nèi)球面表面噴涂工藝制作而成，雖然成本低，但是，使用兩三年，不斷受強(qiáng)光照射和暴露在灰塵，濕氣中之后，表面會泛黃，并且容易脫落，導(dǎo)致整個儀器的精度下降甚至報廢。
3、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)。
3.1 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(qiáng)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。
3.2 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*終獲得的光譜曲線的有效性。目前采用的多為鎢絲燈及氙燈兩種光源。
鎢燈是顏色測量儀器（包括各種可見分光光度計）*常用的光源，它是一個裝有鎢絲的，內(nèi)充惰性氣體或者鹵素（防正鎢絲氧化和熱蒸發(fā)）的透明燈泡。用鎢作為燈絲材料是因?yàn)殒u有足夠的強(qiáng)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)射器光譜曲線幾乎完全重疊。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，完全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(diǎn)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*為重要的。
從光檢測的角度來講，過強(qiáng)的光源強(qiáng)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*終到達(dá)檢測器件的光強(qiáng)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(hù)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?yàn)榘凑招舛鹊亩x，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(qiáng)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，幾乎所有的旋光儀均采用鎢燈+干涉濾光片作為光源，光源燈的壽命相對于儀器來講幾乎是無限長，因?yàn)樾碌牡湍芎模}沖石英鹵素鎢絲燈光源技術(shù)解決了這一難題。
氙燈可以發(fā)出短暫的高強(qiáng)度的弧光，但卻很難產(chǎn)生重復(fù)的等強(qiáng)度的弧光。因此，使用氙燈作光源的儀器，就得依靠對測量進(jìn)行多次平均化來減少由于光強(qiáng)度不重復(fù)帶來的負(fù)面影響，并且，若分光光度儀為便攜式儀器的話，由于操作次數(shù)影響儲電能量，所以每次發(fā)出光的能量也不同和不穩(wěn)定，并且在測定間隙，要等待充電，進(jìn)行下一次的測定，充電的程度不同又會影響光強(qiáng)度。再則，氙燈光源需要比較復(fù)雜的高壓震蕩激發(fā)電路，維修亦非常復(fù)雜，在更換時，除了要更換燈泡外，還要更換整組電容，所以價格較貴。
因此，在目前標(biāo)準(zhǔn)的分光光度計上，采用鹵素鎢燈（石英外殼）從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均是*適宜的。特別是便攜式儀器，需要輕巧，省電，便于維護(hù)和操作，如將氙燈安裝到便攜式儀器中，等于是將我們手機(jī)上的LCD液晶顯示器換成了傳統(tǒng)的CRT陰**線管顯示器，采用氙燈光源可以說是一個設(shè)計錯誤，或者，一些公司還沒有掌握*新的光源及光路處理技術(shù)時，在設(shè)計制造上不得不暫時做一些妥協(xié)。
3.3 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(hù)費(fèi)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(jī)的使用壽命長，維護(hù)費(fèi)用低。
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(jìn)而進(jìn)行電腦配色的不可缺少的工具，目前色彩色差儀種類，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。
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*好的儀器。
1、這臺儀器是“ 色差儀 ”還是“分光光度測色儀”：
色差儀的**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***（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?yàn)闆]有顏色的***數(shù)據(jù)，沒有辦法與他人進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，也不能建立和管理數(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。
分光測色儀精度較高，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(diǎn)（10nm或者20nm波長間隔）的“反射率曲線”，而色差儀不能。分光測色儀可以模擬多種光源，而色差儀一般只有一種或*多兩種模擬光源。
2、“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
觀察方式：“0/45度”只能用來檢測平滑的表面，而且不能用于電腦配色。“d/8度積分球式”可以用來測量各種各樣的表面，比如：光滑的金屬噴涂表面，橘皮漆面甚至布料，并且可以得到用于電腦配色的原始數(shù)據(jù)。在測定時，還可以采用消除鏡面反射和包含鏡面反射的測量模式，這在測量光潔表面，有明顯反射表面的色彩時非常有用。
另外，積分球分噴涂積分球和雕刻積分球兩種，美國愛色麗公司采用的是雕刻積分球，即采用一大塊BaSO4晶體在內(nèi)部雕刻而成，性能穩(wěn)定而持久，受命幾乎是無限的，而其他的積分球，采用金屬內(nèi)球面表面噴涂工藝制作而成，雖然成本低，但是，使用兩三年，不斷受強(qiáng)光照射和暴露在灰塵，濕氣中之后，表面會泛黃，并且容易脫落，導(dǎo)致整個儀器的精度下降甚至報廢。
3、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)。
3.1 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(qiáng)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。
3.2 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*終獲得的光譜曲線的有效性。目前采用的多為鎢絲燈及氙燈兩種光源。
鎢燈是顏色測量儀器（包括各種可見分光光度計）*常用的光源，它是一個裝有鎢絲的，內(nèi)充惰性氣體或者鹵素（防正鎢絲氧化和熱蒸發(fā)）的透明燈泡。用鎢作為燈絲材料是因?yàn)殒u有足夠的強(qiáng)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)射器光譜曲線幾乎完全重疊。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，完全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(diǎn)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*為重要的。
從光檢測的角度來講，過強(qiáng)的光源強(qiáng)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*終到達(dá)檢測器件的光強(qiáng)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(hù)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?yàn)榘凑招舛鹊亩x，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(qiáng)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，幾乎所有的旋光儀均采用鎢燈+干涉濾光片作為光源，光源燈的壽命相對于儀器來講幾乎是無限長，因?yàn)樾碌牡湍芎模}沖石英鹵素鎢絲燈光源技術(shù)解決了這一難題。
氙燈可以發(fā)出短暫的高強(qiáng)度的弧光，但卻很難產(chǎn)生重復(fù)的等強(qiáng)度的弧光。因此，使用氙燈作光源的儀器，就得依靠對測量進(jìn)行多次平均化來減少由于光強(qiáng)度不重復(fù)帶來的負(fù)面影響，并且，若分光光度儀為便攜式儀器的話，由于操作次數(shù)影響儲電能量，所以每次發(fā)出光的能量也不同和不穩(wěn)定，并且在測定間隙，要等待充電，進(jìn)行下一次的測定，充電的程度不同又會影響光強(qiáng)度。再則，氙燈光源需要比較復(fù)雜的高壓震蕩激發(fā)電路，維修亦非常復(fù)雜，在更換時，除了要更換燈泡外，還要更換整組電容，所以價格較貴。
因此，在目前標(biāo)準(zhǔn)的分光光度計上，采用鹵素鎢燈（石英外殼）從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均是*適宜的。特別是便攜式儀器，需要輕巧，省電，便于維護(hù)和操作，如將氙燈安裝到便攜式儀器中，等于是將我們手機(jī)上的LCD液晶顯示器換成了傳統(tǒng)的CRT陰**線管顯示器，采用氙燈光源可以說是一個設(shè)計錯誤，或者，一些公司還沒有掌握*新的光源及光路處理技術(shù)時，在設(shè)計制造上不得不暫時做一些妥協(xié)。
3.3 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(hù)費(fèi)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(jī)的使用壽命長，維護(hù)費(fèi)用低。
公安機(jī)關(guān)備案號：
