颜色测定原理

在没有测色仪之前，颜色的辨别只能通过人眼来判断，但大家都知道，看颜色的结果受三个 要素的影响：光源、物体、观察者。

它们中任一个变化都会导致结果的变化，所以必须有一 个标准的、 客观的设备或仪器来得出量化的数据。

CIE 国际照明会将此量化， 即把光源、 物体反射率或透射率、标准观察者用数字来表示，替代人眼造成的不客观性。

1、光源通常是被认为发光的物质，但色度学概念中，光源是各种不同的能量光谱组成的照 明体，它是一个在不同波段（如 400nm）有自己特定能量的图谱。

通常人眼能观测的电磁光 谱中可见光的范围是 400-700nm，但最新 CIE（国际照明会）发现并规定 360-780nm 才 是最新的可见光范围。

而大家知道，光源的不同会导致看颜色的不同，那是和光源本身特性 相关的，也就是说，不能能量分布的光源照明体会导致看颜色的结果不同。

我们国家常用的 光源有 D65 光源，C 光源，A 光源，TL84 光源，CWF 光源，U30 光源等等，他们的能量图 谱都不同。

2、物体就是我们通常说的待测样品，它可以是你的标样也可以是你的试样。

各行业的样品 完全不同，但它们都有相同的特性，样品本身的着色剂（染料、颜料等等）对光有吸收，继 而带来反射或透射的不同。

3、观察者，你可以认为是人眼或者是仪器的检测器，但在色度学概念中，我们叫 2 度或 10 度视角， 这是因为随着医学及生物学的发展， 科学家在 1931 年及 1964 年分别发现人眼视网 膜上有对颜色敏感的杆体及椎体细胞负责明暗和颜色视觉， 而这些细胞的分布与瞳孔及物体 所形成的夹角是 2 度和 10 度，所以我们通称为标准观察者。

测色仪是模拟并替代人眼观察颜色，并给出结果的客观仪器，它的光源现在技术一般是 模拟 D65 光源，多为闪光氙灯，好的仪器的光源是 D65 光源模拟日光的时候，其中 UV（紫 外）部分也模拟得非常像，而且如果够标准的话都会配紫外和可见光比例校正板给客户，这 样，光源是足可以放心了。

但还有观察者和其它很多因素决定着一台测色仪器的优劣。

测色仪从结构上来看分为两种：积分球和 45° /0° 或 0° /45° 。

积分球结构业内一般叫 d/8° 结构，d 是 diffuse 的缩写，由一束光照在积分球内壁上在积分球里混合后形成入射光，积分 球涂层是白色的高反射物质， 这些物质必须长年不变化， 保持高反射和稳定才会使光源稳定。

市场上的美国 HunterLab 和 X-Rite 的积分球用的物质都是最好的物质，比传统 BaSO4 要耐 候的多。

积分球的尺寸 ASTM 也有规定，6.5 英寸，相当于 165mm 直径的积分球，而市场 上的很多手提式或便携式测色仪只不过是为了方便而已，并不是标准的可信赖的仪器。

45/0 结构仪器是 45 度角入射到样品，0 度角接收，照明方式和人眼看的方式接近，不考 虑镜面反射光的影响，所以测量结果也会和人眼看的很接近。

现在颜色的演变日新月异，经常有最新技术出现，像干涉颜料，效果颜料，通常说变色 龙颜料，珠光漆，金属漆等。

市场上多角度测色仪有好几款，但基本上都是光源、物体、检 测器三点处于同一平面。

对于颜色变化很大的当前样品来说， 如果要间隔更小角度， 很显然，

固定角度的多角度测色仪是无法解决的。

而且现在的颜料技术更是朝着不同平面颜色不同的 效果上发展，这样就需要多平面多角度测色，更高技术可以选择配色，配出来后的颜色在不 同角度上和标准样很接近。

从分光原理上来看，分为两种，三刺激值和分光原理，前者通过模拟红绿蓝三原色，大 概估计出颜色，但对计算其它颜色指数非常不精确-它没有反射率或透射率，它只有三个点 参与计算，它没有标准观察者和视角。

分光原理测色仪就理想很多了，通过光照射到样品上，经过反射到光栅分光，然后光信 号转换成电信号，最终转算成数字信号。

其中光源、光栅、光信号放大装置、光电转换器等 等环节都要求非常高，计算过程是从光源光谱能量*反射率（透射率）*观察者（2 度/10 度 视角-xyz 值）*系数的积分值得到相应的 XYZ 三刺激值，然后通过转换得到 Hunter Lab 或 CIE L*a*b*及其它指数或色度标尺。