色差儀作為顏色檢測的精密儀器，根據(jù)其測量原理的不同，可以分為三刺激值型色差儀和分光型色差儀兩種類型。不同類型的色差儀，其測色原理和適用范圍是不同的。本文對三刺激值型色差儀和分光型色差儀的測色原理及二者之間的區(qū)別做了介紹，對顏色測量儀器知識感興趣的朋友可以了解一下！

什么是三刺激值型色差儀？

三刺激值型色差儀是利用反射或者透射方式獲取可見光范圍內(nèi)被測物的所有波長信息，然后經(jīng)過一次性積分得到被測物的三刺激值，再計算出相應(yīng)的顏色參數(shù)。三刺激值型色差儀主要由光源、探測器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換軟件組成，其中探測器一般是采用有色玻璃濾光片進(jìn)行校正的硅光電二極管或光電倍增管。三刺激值型色差儀由于原理和結(jié)構(gòu)的特點，尤其是有色玻璃濾光片的種類有限且加工工藝復(fù)雜，使得不同批次的濾光片往往存在一定的誤差，故不能精確測量出被測物的三刺激值和相關(guān)的顏色參數(shù)，但對于兩種待測物之間的顏色差異卻可以準(zhǔn)確測量。對于只需要控制物體顏色一致性，不需要進(jìn)行配色的行業(yè)來說，三刺激值型色差儀具有測量速度快、價廉且精度適當(dāng)?shù)膬?yōu)點。

什么是分光型色差儀？

分光型色差儀和三刺激值型色差儀不同，其并不是直接測量待測物的三刺激值，而是通過測量待測物的反射或者透射光譜，然后根據(jù)國際照明委員會推薦的某種顏色計算標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行計算得到待測顏色的三刺激值和其他顏色參數(shù)。在分光型色差儀中，最早常用的光源有鎢絲燈和弧燈，隨著工業(yè)的進(jìn)步，目前通常使用在可見光波段范圍內(nèi)相對穩(wěn)定的鹵鎢燈和氙燈，同時采用陣列探測器作為傳感器，光柵作為色散器件，導(dǎo)致此類型的測色儀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，價格較高，難以實現(xiàn)普及。目前，該類儀器主要還是由國外儀器廠商和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行開發(fā)研制，而國內(nèi)儀器廠商亦有所建樹，深圳市三恩時的分光型色差儀產(chǎn)品均己達(dá)到較高水平。分光型色差儀通過獲取待測物的可見光光譜，進(jìn)而計算出所需的各顏色參數(shù)，所以精度較三刺激值型色差儀要高很多，它適用于具有配色或較高顏色精度的場合。

三刺激值型色差儀與分光型色差儀的區(qū)別：

1.測量原理不同

三刺激值色差儀的工作原理：光照到物體上，沒有被物體吸收的光經(jīng)由物體表面反射出來而進(jìn)入紅綠藍(lán)三個濾色片，由濾色片出來的單色光進(jìn)入光電探測頭，從而直接算出物體顏色的三刺激值XYZ。

分光色差儀的工作原理：光照到物體上，沒被物體吸收的光經(jīng)由物體表面反射或透射出來，然后通過光柵進(jìn)行分光，最后由光柵分成的單色光進(jìn)入光電二極管，將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號并進(jìn)入數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行計算，從而得到物體顏色的三刺激值XYZ。

2.儀器功能不同

分光型色差儀能同時測量SC和SCE，還可以模擬多種光源以及測得每一波長下的反射率曲線，因此適用于復(fù)雜的色彩分析；三刺激值色差儀能自動比較樣板與被檢品之間的顏色差異，輸出CIEL、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)，可以用于簡單的對色觀察。

3.適用范圍不同

三刺激值型便攜式色差儀主要是由三濾鏡配合硅光電池作為三個傳感器，結(jié)構(gòu)相對簡單，精度不高，比較適合測量不同樣品間的色差，不適合用于例如反射濾光譜及色強(qiáng)度等復(fù)雜的色彩分析中。

分光型色差儀一般采用衍射光柵或回折光柵，將光線按一定波長間隔分開，然后采用若干組傳感器陣列進(jìn)行感光分析。分光型色差儀一般精度更高，對顏色也比較敏感，除了測量色差外，還可以測的每一波長選的反射率曲線，因此更適合于復(fù)雜的色彩分析。

3.價格不同

分光型色差儀具有高精度性和不斷增加的多功能性，適用性更廣，因此價格也相對昂貴。三刺激值色差儀外形小巧、輕巧方便、操作簡便單功能相對單一，因此價格比較便宜。

三刺激值型色差儀與分光型色差儀怎么選？

三刺激值型色差儀，是在整個測量波長范圍內(nèi)，對被測物體顏色的光能量進(jìn)行一次性積分測量，直接得到三刺激值X、Y、Z，再計算出樣品的色品坐標(biāo)等參數(shù)。因此，該方法又稱為三刺激值法。通常用濾光片覆蓋在探測器上，把探測器的相對光譜靈敏度修正成CIE推薦的光譜三刺激值。濾光片需滿足盧瑟條件，以和光探測器精確匹配。但在實際應(yīng)用中，由于有色玻璃的品種有限，儀器不可能完全符合該條件，只能近似符合。三刺激值型色差儀在顏色工業(yè)生產(chǎn)、控制、產(chǎn)品檢驗與銷售等品質(zhì)管理方面已得到廣泛應(yīng)用。盡管三刺激值型色差儀成本較低，使用廣泛，但是功能有限，精度還不夠高。

分光型色差儀通過測定物體的光譜特性，由此計算出被測物體顏色在標(biāo)準(zhǔn)照明體下的三刺激值，進(jìn)一步得到各種色度參數(shù)的方法。該方法解決了顏色測量需要使用標(biāo)準(zhǔn)光源的問題，提高了測量的靈活性，易于實施。由于分光型色差儀不僅可以給出顏色的三刺激值、Y、Z，還可以給出物體的光譜特性曲線（如光譜反射率因數(shù)）。分光型色差儀是精度和準(zhǔn)確度都很高的顏色測量儀器，被廣泛用配色及顏色分析中，可對三刺激值型色差儀進(jìn)行定標(biāo)，建立色度標(biāo)準(zhǔn)等。

三刺激值型色差儀具有測量速度快，體積小，使用方便等特點，但測量精度低。在CIE1931色度圖中，各色區(qū)測量的絕對色度坐標(biāo)誤差△x，△y均<士0.03。而分光型色差儀能夠給出色度譜的分布狀態(tài)，并給出色度坐標(biāo)的絕對量值，其優(yōu)點是精度高。色坐標(biāo)x，y測量精度可達(dá)±0.001±0.003左右，成本較高。