分光色差儀及其使用步驟

1）分光色差儀介紹

分光色差儀（Spectrocolorimeter）又名分光色差計(jì)，分光測(cè)色儀，分光測(cè)色計(jì)，分色儀，辨色儀，比色儀，顏色分辨儀，分光光度儀等。分光色差儀是在色差儀和色差計(jì)的基礎(chǔ)上的升級(jí)。

色差儀是模擬人眼對(duì)三原色紅、綠、藍(lán)光感應(yīng)的光學(xué)測(cè)量?jī)x器,主要是根據(jù)CIE色空間的L*a*b*,L*C*H*原理,利用光源照射到被測(cè)樣品上,光源被物體反射,然后反射的光通過(guò)濾光片以模 擬某一特殊照明體的標(biāo)準(zhǔn)觀(guān)察者函數(shù),反射光通過(guò)傳感器信號(hào)接收,這些信號(hào)然后以 X, Y和Z方式顯示,然后轉(zhuǎn)換成L*a*b*值以及總色差△E*（或者L*C*H*值）。

分光色差儀主要組成部分,分別是光源、積分球、傳感器和接收器,還分為“0/45度”和“d/8度積分球”兩種測(cè)量/觀(guān)察方式?？梢苑治龀霾煌ǘ蔚膮?shù)值及光譜曲線(xiàn),不同型號(hào)的儀器的波段不一樣,通常是380nm到740nm（色差儀/色差計(jì)達(dá)不到這個(gè)要求）。

分光色差儀具有高精度性和不斷增加的多功能性。由于它可以測(cè)得每一波段下的曲線(xiàn),因此更適用于復(fù)雜顏色的色彩分析。當(dāng)然,分光色差儀/分光色差計(jì)的價(jià)格也比色差儀/色差計(jì)更為昂貴。在選型的時(shí)候,需要考慮預(yù)算及色彩分析的精度要求。

人眼之所以能看到顏色，是因?yàn)樘囟ǖ牟ㄩL(zhǎng)刺激了人眼中的視網(wǎng)膜。根據(jù)光的不同波段，分為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。人眼可以看到的光區(qū)叫做可見(jiàn)光，波長(zhǎng)是360nm到780nm。

分光色差儀/分光色差計(jì)就是根據(jù)這些原理來(lái)分析，將顏色數(shù)據(jù)化，L*a*b*值以及總色差△E*（或者L*C*H*值）成為各個(gè)供應(yīng)鏈的溝通橋梁。

2）分光色差儀的應(yīng)用

分光色差儀廣泛應(yīng)用于塑膠、印刷、油墨、包裝、紡織、印染、服裝、五金、電子電器、化工、食品、汽車(chē)、新能源、考古、陶瓷、玻璃等各行業(yè)的顏色管理。隨著消費(fèi)者對(duì)色彩感官的要求越來(lái)越高，對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)也來(lái)越嚴(yán)格，顏色色差的控制將是加工制造必不可少的一部分。

3）色坐標(biāo)知識(shí)

L*a*b*是根據(jù)（CIE）在1931年所制定的一種測(cè)定顏色的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)建立的。于1976年被改進(jìn)，并且命名的一種色彩新模式。L*代表的是黑白深淺度（明暗度），a*代表的是紅綠，b*代表的是黃藍(lán)。

△E*代表的是總色差

△L* = L*樣品-L*標(biāo)準(zhǔn)（黑/白差值）

△a* = a*樣品-a*標(biāo)準(zhǔn)（紅/綠差值）

△b* = b*樣品-b*標(biāo)準(zhǔn)（黃/藍(lán)差值）

△L*+表示偏白，△L*-表示偏黑

△a*+表示偏紅，△a*-表示偏綠

△b*+表示偏黃，△b*-表示偏藍(lán)

4）常見(jiàn)色差儀類(lèi)型

分光色差儀通常根據(jù)測(cè)試產(chǎn)品的不同及重復(fù)性（精度）的要求，可以分為以下兩種：

便攜式/手持式分光色差儀：方便攜帶及測(cè)量，可以帶到客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行顏色檢測(cè)，部分型號(hào)可以測(cè)量帶弧度的產(chǎn)品。

臺(tái)式/桌面式分光色差儀：重復(fù)性（精度）相對(duì)比較高，穩(wěn)定性強(qiáng)，適合做配色，比如塑膠配色，紡織配色，涂料配色等。

5）分光色差儀器怎么用？

分光色差儀是根據(jù)影響物體顏色變化的三個(gè)因素：光源、物體和觀(guān)察者，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)和控制。當(dāng)光線(xiàn)照射物體時(shí)，物體的表面吸收一些光線(xiàn)并反射剩余的光線(xiàn)。物體的顏色是由反射和吸收光的波長(zhǎng)比例決定的。分光測(cè)色儀通過(guò)圖形的方式顯示分光比及反射率曲線(xiàn)，然后按規(guī)定計(jì)算，得到物體顏色測(cè)定值，主要可以用來(lái)測(cè)量樣品的光譜數(shù)據(jù)、光譜圖、色度值、色差值、呈現(xiàn)合格/不合格、色彩仿真示意圖等等。

通過(guò)這種分光測(cè)色法測(cè)量的顏色結(jié)果精度較高，與單純的色差計(jì)測(cè)色的方法不同，分光色差儀能測(cè)量每個(gè)顏色點(diǎn)（10nm或20nm波長(zhǎng)間隔）的“反射率曲線(xiàn)”，而色差計(jì)不能。并且積分球機(jī)構(gòu)的分光色差儀，還可以測(cè)量各種表面的外觀(guān)顏色，測(cè)量結(jié)果可用于計(jì)算機(jī)配色。因此，被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)用色行業(yè)的實(shí)驗(yàn)室色彩分析與傳遞。

6）分光色差儀器測(cè)量步驟：

為了保證分光色差儀測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，用戶(hù)就需要按照分光色差儀測(cè)量步驟來(lái)進(jìn)行操作，詳細(xì)的測(cè)量步驟如下：

1、測(cè)量模式及光源條件設(shè)置

分光式色差儀測(cè)量模式可以分為反射測(cè)量模式以及透射測(cè)量模式，不同樣品使用的測(cè)量模式是不一樣的，測(cè)量的結(jié)果也會(huì)有很大偏差。測(cè)量前，就需要選定測(cè)量模式。

選定測(cè)量模式、測(cè)量口徑，校準(zhǔn)完成后，就需要設(shè)置測(cè)量是的光源條件下。用戶(hù)在主菜單選擇光源設(shè)置，進(jìn)入光源設(shè)置界面，如下圖所示，根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)置對(duì)應(yīng)的光源選項(xiàng)。

2、標(biāo)樣測(cè)量

上述準(zhǔn)備工作完畢，進(jìn)入標(biāo)樣測(cè)量界面（圖2），將被測(cè)樣品放置于儀器反射測(cè)試口，短按測(cè)量鍵開(kāi)啟測(cè)量，蜂鳴器發(fā)出“滴”的響聲，同時(shí)伴隨LED指示燈閃爍，直到閃爍停止，蜂鳴器再次發(fā)出“滴”的響聲，即本次測(cè)量完成。標(biāo)樣測(cè)量界面如下：

（1）界面標(biāo)題：指示當(dāng)前界面名稱(chēng)；

（2）狀態(tài)欄：顯示當(dāng)前設(shè)備溫度、藍(lán)牙工作狀態(tài)、USB通信狀態(tài)、系統(tǒng)時(shí)間等；

（3）標(biāo)樣仿真色：標(biāo)樣測(cè)試結(jié)果對(duì)應(yīng)的顏色；

（4）試樣仿真色：標(biāo)樣測(cè)量時(shí)無(wú)，試樣測(cè)量時(shí)有；

（5）口徑：當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)置的口徑；

（6）透鏡：當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)置的透鏡位置；

（7）透射或反射：當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)置的測(cè)量方式，R為反射，T為透射；

（8）試樣測(cè)量模式：標(biāo)樣測(cè)量固定同時(shí)測(cè)試SCI+SCE的數(shù)據(jù)；試樣測(cè)量可選擇SCI、SCE、I+E任意一種，故而需要標(biāo)識(shí)。

（9）顯示模式：點(diǎn)擊“”或者“”進(jìn)行當(dāng)前測(cè)量數(shù)據(jù)顯示模式的切換；

（10）光源：點(diǎn)擊快捷鍵，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前測(cè)試數(shù)據(jù)在D65、D50等標(biāo)準(zhǔn)光源之間進(jìn)行快速切換；

（11）顏色空間：點(diǎn)擊快捷鍵，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前測(cè)試數(shù)據(jù)在CIELab、CIEXYZ、CIEYxy、CIELCh等顏色空間之間快速切換；

（12）觀(guān)察者角度：點(diǎn)擊可快速實(shí)現(xiàn)觀(guān)察者角度10°/2°切換；

（13）標(biāo)樣容差：點(diǎn)擊設(shè)置當(dāng)前標(biāo)樣的標(biāo)樣容差。如未進(jìn)行設(shè)置將默認(rèn)采用系統(tǒng)容差。

（14）標(biāo)樣名稱(chēng)：顯示當(dāng)前被測(cè)標(biāo)樣的名稱(chēng)，點(diǎn)擊可快速修改；

（15）切換到試樣測(cè)量：點(diǎn)擊“”切換到試樣測(cè)量界面

3、試樣測(cè)量

試樣測(cè)量是基于樣品標(biāo)樣測(cè)量或標(biāo)樣記錄調(diào)入的。標(biāo)樣測(cè)量界面左下方按鍵，切換到試樣測(cè)量界面，短按測(cè)量鍵，開(kāi)始測(cè)量，蜂鳴器發(fā)出“滴”的響聲，同時(shí)伴隨LED指示燈閃爍，直到閃爍停止，蜂鳴器再次發(fā)出“滴”的響聲，表示本次測(cè)量完成。試樣測(cè)量界面如下：

（1）標(biāo)樣名稱(chēng)：該試樣所對(duì)應(yīng)標(biāo)樣的標(biāo)樣名稱(chēng)；

（2）試樣名稱(chēng)：當(dāng)前被測(cè)試樣的名稱(chēng)，點(diǎn)擊可以快速修改；

（3）仿真色：仿真區(qū)左側(cè)顯示當(dāng)前標(biāo)樣的仿真顏色，右側(cè)顯示當(dāng)前試樣的仿真顏色；

（4）試樣色度值：顯示區(qū)左側(cè)顯示當(dāng)前標(biāo)樣在系統(tǒng)當(dāng)前模式下的色度數(shù)據(jù)，顯示區(qū)右側(cè)顯示當(dāng)前試樣與當(dāng)前標(biāo)樣的色度數(shù)據(jù)差值；

（5）測(cè)量結(jié)果：由標(biāo)樣的容差和指定的色差公式判定，當(dāng)色差超過(guò)容差將紅色顯示“不合格”，否則綠色顯示“合格”。只有在系統(tǒng)設(shè)置中開(kāi)啟了“顯示測(cè)量結(jié)果”時(shí)才會(huì)顯示；

（6）顏色偏向：當(dāng)前標(biāo)樣和試樣相比的顏色偏向。只有在系統(tǒng)設(shè)置中開(kāi)啟了“顏色偏向”時(shí)才會(huì)顯示。

完成分光測(cè)色儀標(biāo)樣測(cè)量和試樣測(cè)量后，用戶(hù)就可以根據(jù)測(cè)量的結(jié)果評(píng)定產(chǎn)品的色差情況，從而管控產(chǎn)品質(zhì)量。

7）分光測(cè)色儀能不能連續(xù)測(cè)量？

在工業(yè)化的生產(chǎn)過(guò)程中，流水線(xiàn)上單次測(cè)量步驟過(guò)于繁瑣，為了減少操作環(huán)節(jié)，節(jié)省測(cè)試時(shí)間，就可以使用分光測(cè)色儀的連續(xù)測(cè)量功能。

當(dāng)測(cè)試條件固定時(shí)，并且需要連續(xù)測(cè)量樣品時(shí)，就可以設(shè)定標(biāo)樣測(cè)量和試樣測(cè)量連續(xù)測(cè)量次數(shù)以及每次測(cè)量間隔的時(shí)間，并保存每一次的測(cè)量結(jié)果。在連續(xù)測(cè)量過(guò)程中，可以按測(cè)量按鍵終止連續(xù)測(cè)量。