正文

目視測色：

在某些特定的行業(yè)和環(huán)境中，依然保留著(zhù)目視測色法，即通過(guò)人眼去判斷顏色是否與預期存在誤差，有時(shí)會(huì )用到標準光源或標準色樣。

目視測色法*依賴(lài)觀(guān)察者的經(jīng)驗和敏銳的分辨力來(lái)判斷顏色的差別，且速度較慢。

圖 1 左：一種常見(jiàn)于紡織和服裝設計的比色卡

         右：一種判斷溶液中物質(zhì)濃度的標準比色液

光電積分測色：

將入射光分別通過(guò)濾光片透射率-探測器聯(lián)合響應曲線(xiàn)滿(mǎn)足CIE標準三刺激值譜線(xiàn)(也有可能是某一特定譜線(xiàn))的三條或四條通道（因為針

對紅光，在CIE三刺激標準中有兩個(gè)峰，很難在一片濾光片做出吻合度很好的透射率曲線(xiàn)，有些設計中會(huì )做成四個(gè)通道），再經(jīng)過(guò)信號

放大與模數轉換電路，獲得樣品在標準光源下的三刺激值。這種測色方式，獲得的三刺激值大小，與光電探測器上接受到的光強成比

例。這種測試方法速度快，可以獲得滿(mǎn)足大部分情況的色坐標準確度。各種色度計（或稱(chēng)作光電積分測色儀、比色計或色差計）普遍采

用這種結構。缺點(diǎn)是無(wú)法獲得樣品的光譜信息。

圖 2荷蘭Ademesy公司高速高精度色度計結構示意圖

這是一類(lèi)仿人眼結構的測試設備，即用光電二極管和三色（也有可能是四色）濾光片模擬人眼中的三種色覺(jué)感受細胞，在不考慮系統電

子系統穩定性、精度和環(huán)境等因素的情況下，測色結果的準確度，主要跟濾光片-探測器組成的通道的光譜響應曲線(xiàn)和CIE標準譜線(xiàn)的吻

合程度有關(guān)，即盧瑟條件。該條件還指出三個(gè)線(xiàn)性無(wú)關(guān)的原色，經(jīng)過(guò)混合能夠表示任意一種顏色，故可以用在儀器做測色結果的校準，

在相機和色度計中常見(jiàn)。

圖 3 左：Hyperion色度計譜線(xiàn)與標準CIE-XYZ體系譜線(xiàn)比較

     右：顏色校準矩陣

分光測色:

（1）光譜掃描測色：

這種工作方式的分光光度計往往將光源集成在設備內，通過(guò)分光器件和單色器，將光源發(fā)出的光分成一路或兩路單色光（兩路光路居

多），將經(jīng)過(guò)樣品透射或反射后的光譜，與空樣品池或標準白板做對比，獲得樣品的透射（或反射）光譜曲線(xiàn)。直接獲得的是樣品的光

譜信息，需再經(jīng)數據處理，才能獲得樣品的三刺激值。

因為采用參比法測量物體透射（反射）光譜，消除了光源不穩定、光學(xué)器件效率等一些干擾因素。且往往這類(lèi)設備體積較大，測試環(huán)境

穩定，光學(xué)器件精密，故這種方法獲得的樣品光譜信息尤為準確，但速度較慢，且常受限于測試場(chǎng)景和樣品尺寸，使用成本較高。

（2）多通道平行測色

光源發(fā)出的光照射在樣品上，經(jīng)樣品透射（或反射）后，通過(guò)狹縫進(jìn)入設備。設備中分光器件將不同波長(cháng)的光線(xiàn)分到不同的方向角上，

經(jīng)凹面反射鏡聚焦到線(xiàn)性ccd上，CCD將光強轉換為電信號，每一個(gè)CCD單元獲取的光能量，對應樣品光譜中某一波長(cháng)范圍的光譜能

量，從而獲得樣品的透射（反射）光譜。

圖 4  左：Rhea光譜儀的結構示意圖

 右：測得某樣品的光譜圖

這樣獲得的樣品光譜實(shí)際上是一系列底邊較窄的柱狀圖，是一種實(shí)際光譜的近似，通過(guò)計算樣品每一小段波長(cháng)的光能量，對CIE標準下

的XYZ三刺激值產(chǎn)生的作用并求和，就可以獲得樣品的三刺激值。

這樣的設備，將經(jīng)過(guò)標準光源校準后的數據存儲在設備中，在測量光源，發(fā)光屏時(shí)不需要額外的參考光路，這要求設備有較好的穩定性

和光譜準確度。這樣的測試方法容易獲得較為準確的色坐標值，且測試速度較快。

測色標準相關(guān)器件：

歸根結底，顏色是物體對光源光譜的選擇性透射和反射，需要評價(jià)樣品的顏色，就必須要建立標準，在相同條件下獲得的樣品光譜或色

坐標，才具有可比性。除了測色儀器本身以外，我們還需要用到這些器件：如標準光源、積分球和標準白板等。這些儀器的搭配使用，

也拓展了測色儀器的使用場(chǎng)景。

1. 標準光源：

標準光源有固定的光譜，和很好的穩定性?？梢杂糜跍y試儀器的標定，也可以用做樣品的照明，常用的有A光源，C光源，D65光源。

2. 標準白板

將標準白板屬于全反射漫射體，波長(cháng)選擇性低，反射比接近1，常見(jiàn)的涂覆層材料有硫酸鋇（BaSO4）、碳酸鈣（CaCO3）、氧化鎂

（MgO）等。常放置于雙光路分光光度計的參比光路中，作為反射測量的標準參照，可以用于儀器的校定，也可以用來(lái)和樣品做對比

來(lái)獲得樣品色度信息。

3. 積分球

積分球為一種內壁涂有低光譜選擇性的高反射材料的球體，光在積分球中經(jīng)過(guò)漫反射可以變得均勻。

（1）可以讓標準光源發(fā)出的光變成均勻光，這對儀器標定，樣品照明都很重要；

（2）可以在積分球上加光陷阱，吸收不需要的樣品反射光（如吸收樣品鏡面反射光）。