顏色的測量是對顏色進行客觀定量評價的重要手段，想要對顏色進行客觀的測量，就需要用到各種類型的顏色測量儀器。但不同類型的測色儀器，其技術(shù)要求是不同的。那么，測色儀器有哪些必要的技術(shù)特點？測色儀儀器的現(xiàn)狀如何？本文為大家做了詳細的介紹，對測色儀器知識感興趣的朋友可以了解一下！

基于目視比色測色儀器的技術(shù)特點與現(xiàn)狀：

目前已有的測色儀器中，基于目視比色的測色儀器占據(jù)主要位置，此類測色儀器在應(yīng)用與測量精度上都受到以下幾個條件的限制。

1）限定的照明條件

該照明條件能夠在相當?shù)臅r間內(nèi)保持穩(wěn)定，這也就是說要使用光暗室，且光暗室的光譜功率分布應(yīng)該與樣品所需的照明條件一致。當樣品需要人工照明時，這個要求既合理又可實現(xiàn)，但當樣品需要自然光照明時，這個需要就成問題了，因為所有用于目測評估的光源與自然白晝光在光譜功率分布和照度上都極不相同。CIE公布了一種用同色異譜樣品評估白晝光發(fā)生器質(zhì)量的方法，這種方法可以用來對各種不同的光暗室定級。CIE顯色指數(shù)也可用來評估差別極大的人造光源，但卻還沒有相應(yīng)可用于光室的CIE自然光標準光源，CIE標準白晝光照明體（如D50，D65，D75）也僅僅是色度學(xué)中假想的標準照明體。除此之外，周圍場、背景、樣品外形等也受到嚴格限定。

2）具有一維標尺的均色系統(tǒng)

用來作為對比測色的參照樣品應(yīng)當具有單色彩變化均勻的特點，這就好比用來測量距離的尺應(yīng)當是刻度均勻的一樣。但CIE三刺激值系統(tǒng)和色品坐標系統(tǒng)本身不是均色系統(tǒng)，雖然已有顏色科學(xué)家和工程師已開發(fā)出新的顏色空間，提供均勻的視覺間距并與顏色感知相對應(yīng)，但仍然存在各種問題且未被采納為標準。實驗中通過大量樣本建立起來的一維顏色標尺樣品本身的顏色就可能和標準的顏色不同，試驗樣品不像任何一種標準，也不介于兩個標準之間，因此樣品與標準色之間形成了同色異譜對。在這種情形下，對樣品在標尺上的位置做出一個可靠的判斷是非常困難或不可能的，實際中標尺上可能根本沒有這個位置。此時試圖利用單一數(shù)字標尺描述顏色可能產(chǎn)生錯誤或誤導(dǎo)。一個普通的例子就是使用一套純黃色的樣品，對偏紅或者偏藍的樣品的黃度估計就極可能不準確，這也直接導(dǎo)致基于此原理的儀器只能針對特定顏色色調(diào)的物品。

3）穩(wěn)定的觀察測量操作者

這樣的操作者應(yīng)當是對顏色有相當鑒別能力的，能夠指出微小顏色差別的大致趨勢，是樣品一比樣品二黃還是樣品二比樣品一紅，只能夠回答兩個顏色有沒有差別是不夠的。雖然一般人具有這個辨別本能，但在相近色的判斷上還需要特定的訓(xùn)練。即使如此，人的主觀差異所導(dǎo)致的測色誤差也是不能忽視的。

據(jù)此可以知道目視測色這一類儀器的局限性：照明條件要求嚴格，系統(tǒng)誤差不可回避，一種儀器只能測量特定一類的顏色，需要對樣品預(yù)分類而不能自動化檢測，易受主觀因素影響等缺點。

基于光譜法測色儀器的技術(shù)特點與現(xiàn)狀：

除此之外另外一大類儀器則是基于光譜法的測色儀器，這類儀器通過測定物體在可見光范圍內(nèi)（380nm-780nm）的反射或透射譜線、光源的功率譜線，通過 CIE 標準的三刺激值計算公式計算出三刺激值和色品坐標。所有測色光譜光度計的主要組成部分是光學(xué)輻射源、一個限定幾何條件的光學(xué)系統(tǒng)、一些分光的組件及探測器將光信號轉(zhuǎn)換成編譯處理的電信號。此類測色儀器由于采用 CIE 標準化的測色計算方法因此在測量精度及測量結(jié)果的表達方式的上都有顯著優(yōu)勢，但在以下幾個方面都存在缺陷：

（1）在光源上

在光源上，大多數(shù)采用波長范圍在380nm到780nm的恒定光源，使用玻璃濾光器調(diào)節(jié)光譜特性，使之有與 D65光源接近的光譜性能，測量的結(jié)果仍需復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算以處理這些匹配的光源與 D65 光源的差別。

（2）在分光系統(tǒng)上

需要有機械裝置的分光系統(tǒng)。儀器通常需要采用棱鏡和機械調(diào)節(jié)的擋板來分離復(fù)合色光，其結(jié)構(gòu)如圖 所示；或者采用機械轉(zhuǎn)動的干涉轉(zhuǎn)盤來分離色光。

隨著新型檢測器件的出現(xiàn)，也可用COMS或CCD來直接檢測棱鏡色散后色光面，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。

不管是那種檢測方法，運動的機械裝置和對精密度要求極高的光學(xué)裝置（棱鏡、積分球）卻增加儀器的復(fù)雜程度和不穩(wěn)定性。

（3）在測量數(shù)據(jù)上

測量數(shù)據(jù)過多，由于需要測量經(jīng)物體反射或者透射后的連續(xù)光譜，因此可能需要幾百個數(shù)據(jù)點（以5nm或1nm為間隔），測量結(jié)果需復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，才能得到顏色參數(shù)，因此這類儀器常帶有高速的MCU或直接使用PC系統(tǒng)，這無疑要增加成本或測色儀器體積。

另外也有人提出用回歸算法實現(xiàn)顏色的定量測量。但是由于其所需要的樣本庫容量非常大；并且其光源不具有連續(xù)的光譜，在初期測量的過程中就已經(jīng)損失了很多有價值的信息；所以這種方法在定量測量這個方面還沒有能夠得到普便的應(yīng)用。