色差儀作為光電儀器，一般由光源、傳感器、模擬控制電路、模數轉換電路、內存、微處理器、顯示器等構成。其中傳感器作為色差儀的核心部件，起著把顏色轉換為電信號的關鍵作用。本文對色差儀的構成及傳感器的類型做了簡要的介紹。

色差儀的組成結構：

一般測色儀器由光源、傳感器、模擬控制電路、模數轉換電路、內存、微處理器、顯示器等構成，其關系如下圖所示。

從上圖中，我們可以看出測色儀測量的過程：

1.光源

通常采用脈沖氙氣管或鹵鎢燈來提供長弧弧光，從儀器內表面反射散開，結合空間均勻地照射到物體表面。

2.測量傳感器

傳感器中放置頻帶過濾器和光譜過濾器，以及積分球、光電管等，它將樣品表面的反射光過濾、分解、積分，再傳送到相應三個光電二極管。人對顏色的視覺反應，即用濾光濾頻器和光電接收器來模擬，三個光電流分別和X10、Y10、Z10成正比。

3.參比傳感器

為了克服光學儀器中由于鏡片、傳輸途徑等帶來的誤差，并列采用參比傳感器、光在測量的同時也進入參比。

4.模擬控制電路

將測量和參比兩傳感器的6個光電二極管的測量值和標準值進行比較，得出精確值。

5.模數轉換電路

由于模擬控制電路輸出值是模擬信號，而計算機系統是數字信號，所以必須將模擬信號轉換為數字信號。

6.將轉換后的數字信號送到計算機中進行處理和運算，便可得到準確的X10、Y10、Z10值，從而得出色品坐標等一系列值。

色差儀有哪幾種幾何結構？

對應CIE標準的測色幾何條件，色差儀主要有積分球式和環形照明式兩種。

1.積分球式色差儀

積分球是一個中空的金屬球，其內表面涂有中等灰色的高反射漫射物質，如硫酸鋇或聚四氟乙烯。進入這個球體的光線經過多次反射后都只能從測量孔或光源孔射出積分球。一束光從任意的不通過球心的角度照進積分球，經過球壁的多次反射后會從各個角度照射到樣板，最終通過測量孔或光源射出積分球。測量孔是在與法線夾角成8°的位置，由一組光電管構成的探測器。例如三恩時公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差儀就是這種結構的色差儀。

CIE沒有明確規定積分球的開孔尺寸，只要求所有開孔面積不超過內表面積的10%，因此不同廠家的產品的開孔位置、尺寸及光源入射角度會有區別。與觀測孔關于法線對稱的地方有一個光阱，關閉光阱時鏡面反射成分包含在內，簡寫作d/8：i（d表示漫反射照明，8是8度角接收，i指包括鏡面反射），也可簡寫作SPIN。當光阱打開時去除了鏡面反射，此條件簡寫作d/8：e，e指去除鏡面反射。這種儀器不僅能測量不透明樣品的顏色，還可以測量透明樣品的顏色。

2.環形照明式色差儀

理想漫反射物體對于任意一束光都將以漫反射形式即各方向等效地反射出去，為此入射光和觀察者的角度并不重要，不會影響到觀察結果，但真實物體表面并非理想漫反射表面，多少都會由于鏡面反射成分和表面紋理而造成由于入射光和觀察者的幾何位置不同而表現出來的微小顏色差異。而環形照明則可以消除這種影響，其是以45°環形照明，0°（法線方向）觀測的，可以縮寫為：45/0：c。由于光路可逆，它與0°照明45°方向環形接收是等效的，該測色幾何條件對應的色差儀有三恩時公司的NR145+等。這種結構的儀器是完全不包括鏡面反射光的，測得的數據與人眼觀察一致，另外這種儀器只能測量不透明樣品的顏色。

三恩時TS系列分光色差儀主要包括TS7010、TS7020、TS7030、TS7036四種型號，該系列分光色差儀是3nh運用自主分光核心技術研發的便攜式分光色差儀，是分光架構下的高級別色差儀，除保證準確的相對值ΔE的同時，還保證絕對值L、A、B長時間的準確性，隨時隨地能通過國際標準和國家標準的計量。采用內置硅光電二極管陣列（雙列24組或32組）感應器、進口白板，重復性ΔE*ab輕松控制在0.05～0.1以內，同時兼顧測量速度與操作的便捷性，連接PC端軟件或者不連PC端軟件都能快速進行色差測量判斷，功能強大，8mm單口徑或4/8mm雙測量口徑滿足塑膠電子、油漆油墨、紡織服裝印染、印刷、陶瓷等各行業生產和品檢中的精準色差控制。