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颜色测量测的是什么？颜色测量的常用方法有哪些？

摘自：发七人仪器网 | 2023-06-15 | 作者：Faqiren

文章摘要：颜色测量测的是什么？颜色测量的实质，就是测量样品的三刺激值，从而计算出样品颜色的相应色度参数。那么，颜色测量的常用方法有哪些？本文对颜色测量的原理及常用方法做了介绍，对颜色测量知识感兴趣的朋友不妨了解一下！

颜色测量测的是什么？颜色测量的实质，就是测量样品的三刺激值，从而计算出样品颜色的相应色度参数。那么，颜色测量的常用方法有哪些？本文对颜色测量的原理及常用方法做了介绍，对颜色测量知识感兴趣的朋友不妨了解一下！

分光测色仪08.jpg

颜色测量测的是什么？

颜色测量的根本任务是测定色刺激函数Φ（λ）；对于光源的测量，实际上是要测定光源的相对光谱功率分布 P（λ）；对于物体色的测量，则是测定物体的光谱光度特性，如反射物体的光谱辐亮度因数β（λ）和光谱反射比P（λ）、透射物体的光谱透射比τ（λ）等。在测得了色刺激函数Φ（λ）之后，就可以根据色度学的三个基本方程求出被测颜色的CIE三刺激值X、Y、Z：

CIE三刺激值X、Y、Z计算公式0614.jpg

式中的归化因数k将光源色的Y值调整到100，或将物体色时所选择的标准照明体的Y值调整到100，即：

常数k值计算公式.jpg

如果测量物体色，则应采用CIE推荐的标准照明体照明，并且在测量物体的光谱辐亮度因数β（λ）、光谱反射比P（λ）以及透射物体的光谱透射比τ（λ）时，选用合理的参照标准，如测量光谱辐亮度因数β（λ）和光谱反射比P（λ）时的参照标准为完全漫反射体或白色标准：而测量光谱透射比τ（λ）时的参照标准则为空气。

颜色测量的常用方法：

现有的几种主要颜色测量方法有：目视法、光电积分法、分光光度计法。

1.目视法

目视法是一种古老的，同时也是色度测量的最基本方法。这种方法通过人眼的观察，对颜色样品与标准颜色的差别进行直接的视觉比较，要求操作人员具有丰富的颜色观察经验和敏锐的判断力。实际操作时，应该在规定的CIE标准照明体下进行，一般可采用标准A光源或模拟D65照明体照明。进行目视比较测量时应具有一定亮度水平，使人眼的锥体细胞处于工作状态，同时也应按照CIE的规定选择合适的视场范围。即便如此，在其测色结果中仍不可避免地包含了一些人为的主观因素，观测者感觉到的颜色表现即颜色的外貌在很大程度上受制于观测者的主观心理因素，往往因人而异，而且工作效率很低。用这种方法测量的结果精度低，操作麻烦。所以随着颜色科学的发展和工业化水平的提高，这种目视测色法在工业测色中的应用已经越来越少，取而代之的是采用物理仪器的客观侧色方法。

2.光电积分法

光电积分法是20世纪60年代仪器测色中采用的常见方法。光电积分法不是测量某一波长的色刺激值，而是在整个波长区间内，通过积分测量样品的三刺激值X、Y、Z，再由此计算出样品色度坐标等参数。通常用滤光片覆盖在探测器上，把探测器的相对光谱灵敏度S（λ）修正成CIE推荐的光谱三刺激值x（λ）、y（λ）、z（λ）。用这样的三个光探测器接受光刺激时，就能用一次积分测量出样品的三刺激值X、Y、Z。滤光片需满足卢瑟条件，以精确匹配光探测器。在实际的滤色修正中，由于色玻璃的品种有限，仪器不可能完全符合卢瑟条件，只能近似符合。应用部分滤光片法可使x（λ）和z（λ）曲线的匹配积分误差小于2%，y（λ）曲线的匹配积分误差小于0.5%。

光电积分式仪器是由光源、探测器、数据处理器和输出单元四部分组成。探测器一般是三个带有修正滤光片组的光电管或大面积硅光电二极管（在要求仪器有较高灵敏度的场合下采用光电倍增管），光电积分式仪器不能精确测量出色源的三刺激值，但能精确测出两个色源之间的差别，因而有被称为色差计。

3.分光光度计法

分光光度计法通过测量光源的光谱功率分布或物体反色光的光谱功率，来测量颜色的三刺激值，进而由此计算出各种颜色参数。它通过探测样品的光谱成分确定其颜色参数，所以精度非常高。在大多数颜色测量中常采用物体反射色测量。

分光光度计的测量方法按光路组成不同可以分为单光束分光检测法和双光束分光检测法，单光束分光检测法只采用一个分光器件和一个探测器，测量时比较参照物和样品在同一波长上反射的单色辐射功率得出的数据，采用软硬件措施消除测量的系统误差，该方法成本较低。双光束分光测色法是采用两个分光器件和两个探测器同时测量样品和参照标准，克服系统带来误差。

根据光谱信号采集方式的不同，分光光度计分为光谱扫描法和光电摄谱法两种。光谱扫描法是单通道测色方法，它按一定波长间隔，采用机械扫描结构，逐个波长采集光谱信号，经信号处理后显示数据。其优点是精度高，缺点是光路和结构复杂，测量速度慢，且波长重复差，对光源的稳定性要求较高，受光源的不稳定等的影响严重，不适合在线测量。光电摄谱法通过分光系统有多通道光电探测器探测待测物整个空间光谱能量的分布信号然后将光谱信号产生的时序信号送入处理电路进行处理和计算，最后显示数据。

文章标签：分光测色仪