今天我們要聊聊測色儀的工作原理，在沒有測色儀之前，顏色的辨別只能通過人眼來判斷，但大家都知道，看顏色的結(jié)果受三個(gè)要素的影響：光源、物體、觀察者。它們中任一個(gè)變化都會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的變化，所以必須有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、客觀的設(shè)備或儀器來得出量化的數(shù)據(jù)。CIE國際照明委員會(huì)將此量化，即把光源、物體反射率或透射率、標(biāo)準(zhǔn)觀察者用數(shù)字來表示，替代人眼造成的不客觀性。

　　1、光源

　　光源通常是被認(rèn)為發(fā)光的物質(zhì)，但色度學(xué)概念中，光源是各種不同的能量光譜組成的照明體，它是一個(gè)在不同波段（如400nm）有自己特定能量的圖譜。通常人眼能觀測的電磁光譜中可見光的范圍是400-700nm，但最新CIE（國際照明委員會(huì)）發(fā)現(xiàn)并規(guī)定360-780nm才是最新的可見光范圍。而大家知道，光源的不同會(huì)導(dǎo)致看顏色的不同，那是和光源本身特性相關(guān)的，也就是說，不能能量分布的光源照明體會(huì)導(dǎo)致看顏色的結(jié)果不同。我們國家常用的光源有D65光源，C光源，A光源，TL84光源，CWF光源，U30光源等等，他們的能量圖譜都不同。

　　2、物體

　　物體就是我們通常說的待測樣品，它可以是你的標(biāo)樣也可以是你的試樣。各行業(yè)的樣品完全不同，但它們都有相同的特性，樣品本身的著色劑（染料、顏料等等）對光有吸收，繼而帶來反射或透射的不同。

　　3、觀察者

　　你可以認(rèn)為是人眼或者是儀器的檢測器，但在色度學(xué)概念中，我們叫2度或10度視角，這是因?yàn)殡S著醫(yī)學(xué)及生物學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家在1931年及1964年分別發(fā)現(xiàn)人眼視網(wǎng)膜上有對顏色敏感的桿體及椎體細(xì)胞負(fù)責(zé)明暗和顏色視覺，而這些細(xì)胞的分布與瞳孔及物體所形成的夾角是2度和10度，所以我們通稱為標(biāo)準(zhǔn)觀察者。

　　測色儀是模擬并替代人眼觀察顏色，并給出結(jié)果的客觀儀器，它的光源現(xiàn)在技術(shù)一般是模擬D65光源，多為閃光氙燈，好的儀器的光源是D65光源模擬日光的時(shí)候，其中UV（紫外）部分也模擬得非常像，而且如果夠標(biāo)準(zhǔn)的話都會(huì)配紫外和可見光比例校正板給客戶，這樣，光源是足可以放心了。但還有觀察者和其它很多因素決定著一臺(tái)測色儀器的優(yōu)劣。

　　測色儀從結(jié)構(gòu)上來看分為兩種：積分球和45°/0°或0°/45°。積分球結(jié)構(gòu)業(yè)內(nèi)一般叫d/8°結(jié)構(gòu)，d是diffuse的縮寫，由一束光照在積分球內(nèi)壁上在積分球里混合后形成入射光，積分球涂層是白色的高反射物質(zhì)，這些物質(zhì)必須長年不變化，保持高反射和穩(wěn)定才會(huì)使光源穩(wěn)定。市場上的美國HunterLab和X-Rite的積分球用的物質(zhì)都是最好的物質(zhì)，比傳統(tǒng)BaSO4要耐候的多。積分球的尺寸ASTM也有規(guī)定，6.5英寸，相當(dāng)于165mm直徑的積分球，而市場上的很多手提式或便攜式測色儀只不過是為了方便而已，并不是標(biāo)準(zhǔn)的可信賴的儀器。

　　45/0結(jié)構(gòu)儀器是45度角入射到樣品，0度角接收，照明方式和人眼看的方式接近，不考慮鏡面反射光的影響，所以測量結(jié)果也會(huì)和人眼看的很接近。

　　現(xiàn)在顏色的演變?nèi)招略庐?，?jīng)常有最新技術(shù)出現(xiàn)，像干涉顏料，效果顏料，通常說變色龍顏料，珠光漆，金屬漆等。市場上多角度測色儀有好幾款，但基本上都是光源、物體、檢測器三點(diǎn)處于同一平面。對于顏色變化很大的當(dāng)前樣品來說，如果要間隔更小角度，很顯然，固定角度的多角度測色儀是無法解決的。而且現(xiàn)在的顏料技術(shù)更是朝著不同平面顏色不同的效果上發(fā)展，這樣就需要多平面多角度測色，更高技術(shù)可以選擇配色，配出來后的顏色在不同角度上和標(biāo)準(zhǔn)樣很接近。

　　從分光原理上來看，分為兩種，三刺激值和分光原理，前者通過模擬紅綠藍(lán)三原色，大概估計(jì)出顏色，但對計(jì)算其它顏色指數(shù)非常不精確-它沒有反射率或透射率，它只有三個(gè)點(diǎn)參與計(jì)算，它沒有標(biāo)準(zhǔn)觀察者和視角。

　　分光原理測色儀就理想很多了，通過光照射到樣品上，經(jīng)過反射到光柵分光，然后光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，最終轉(zhuǎn)算成數(shù)字信號(hào)。其中光源、光柵、光信號(hào)放大裝置、光電轉(zhuǎn)換器等等環(huán)節(jié)都要求非常高，計(jì)算過程是從光源光譜能量*反射率（透射率）*觀察者（2度/10度視角-xyz值）*系數(shù)的積分值得到相應(yīng)的XYZ三刺激值，然后通過轉(zhuǎn)換得到Hunter Lab或CIE L*a*b*及其它指數(shù)或色度標(biāo)尺。

　　測色儀，廣泛應(yīng)用于塑膠、印刷、油漆油墨、紡織服裝等行業(yè)的顏色管理領(lǐng)域，根據(jù)CIE色空間的Lab，Lch原理，測量顯示出樣品與被測樣品的色差△E以及△Lab值，反射率等數(shù)據(jù)。

　　測色儀廣泛應(yīng)用與化工、食品、塑料、涂料、建筑等行業(yè)，通過測得的三刺激色XYZ，可以算出很多顏色指數(shù)。