分光色差仪及其使用步骤

1）分光色差仪介绍

分光色差仪（Spectrocolorimeter）又名分光色差计，分光测色仪，分光测色计，分色仪，辨色仪，比色仪，颜色分辨仪，分光光度仪等。分光色差仪是在色差仪和色差计的基础上的升级。

色差仪是模拟人眼对三原色红、绿、蓝光感应的光学测量仪器,主要是根据CIE色空间的L*a*b*,L*C*H*原理,利用光源照射到被测样品上,光源被物体反射,然后反射的光通过滤光片以模 拟某一特殊照明体的标准观察者函数,反射光通过传感器信号接收,这些信号然后以 X, Y和Z方式显示,然后转换成L*a*b*值以及总色差△E*（或者L*C*H*值）。

分光色差仪主要组成部分,分别是光源、积分球、传感器和接收器,还分为“0/45度”和“d/8度积分球”两种测量/观察方式。可以分析出不同波段的参数值及光谱曲线,不同型号的仪器的波段不一样,通常是380nm到740nm（色差仪/色差计达不到这个要求）。

分光色差仪具有高精度性和不断增加的多功能性。由于它可以测得每一波段下的曲线,因此更适用于复杂颜色的色彩分析。当然,分光色差仪/分光色差计的价格也比色差仪/色差计更为昂贵。在选型的时候,需要考虑预算及色彩分析的精度要求。

人眼之所以能看到颜色，是因为特定的波长刺激了人眼中的视网膜。根据光的不同波段，分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。人眼可以看到的光区叫做可见光，波长是360nm到780nm。

分光色差仪/分光色差计就是根据这些原理来分析，将颜色数据化，L*a*b*值以及总色差△E*（或者L*C*H*值）成为各个供应链的沟通桥梁。

2）分光色差仪的应用

分光色差仪广泛应用于塑胶、印刷、油墨、包装、纺织、印染、服装、五金、电子电器、化工、食品、汽车、新能源、考古、陶瓷、玻璃等各行业的颜色管理。随着消费者对色彩感官的要求越来越高，对产品的品质也来越严格，颜色色差的控制将是加工制造必不可少的一部分。

3）色坐标知识

L*a*b*是根据（CIE）在1931年所制定的一种测定颜色的国际标准建立的。于1976年被改进，并且命名的一种色彩新模式。L*代表的是黑白深浅度（明暗度），a*代表的是红绿，b*代表的是黄蓝。

△E*代表的是总色差

△L* = L*样品-L*标准（黑/白差值）

△a* = a*样品-a*标准（红/绿差值）

△b* = b*样品-b*标准（黄/蓝差值）

△L*+表示偏白，△L*-表示偏黑

△a*+表示偏红，△a*-表示偏绿

△b*+表示偏黄，△b*-表示偏蓝

4）常见色差仪类型

分光色差仪通常根据测试产品的不同及重复性（精度）的要求，可以分为以下两种：

便携式/手持式分光色差仪：方便携带及测量，可以带到客户现场进行颜色检测，部分型号可以测量带弧度的产品。

台式/桌面式分光色差仪：重复性（精度）相对比较高，稳定性强，适合做配色，比如塑胶配色，纺织配色，涂料配色等。

5）分光色差仪器怎么用？

分光色差仪是根据影响物体颜色变化的三个因素：光源、物体和观察者，对其进行结构上的设计和控制。当光线照射物体时，物体的表面吸收一些光线并反射剩余的光线。物体的颜色是由反射和吸收光的波长比例决定的。分光测色仪通过图形的方式显示分光比及反射率曲线，然后按规定计算，得到物体颜色测定值，主要可以用来测量样品的光谱数据、光谱图、色度值、色差值、呈现合格/不合格、色彩仿真示意图等等。

通过这种分光测色法测量的颜色结果精度较高，与单纯的色差计测色的方法不同，分光色差仪能测量每个颜色点（10nm或20nm波长间隔）的“反射率曲线”，而色差计不能。并且积分球机构的分光色差仪，还可以测量各种表面的外观颜色，测量结果可用于计算机配色。因此，被广泛应用于各类用色行业的实验室色彩分析与传递。

6）分光色差仪器测量步骤：

为了保证分光色差仪测量结果的准确性，用户就需要按照分光色差仪测量步骤来进行操作，详细的测量步骤如下：

1、测量模式及光源条件设置

分光式色差仪测量模式可以分为反射测量模式以及透射测量模式，不同样品使用的测量模式是不一样的，测量的结果也会有很大偏差。测量前，就需要选定测量模式。

选定测量模式、测量口径，校准完成后，就需要设置测量是的光源条件下。用户在主菜单选择光源设置，进入光源设置界面，如下图所示，根据用户需求设置对应的光源选项。

2、标样测量

上述准备工作完毕，进入标样测量界面（图2），将被测样品放置于仪器反射测试口，短按测量键开启测量，蜂鸣器发出“滴”的响声，同时伴随LED指示灯闪烁，直到闪烁停止，蜂鸣器再次发出“滴”的响声，即本次测量完成。标样测量界面如下：

（1）界面标题：指示当前界面名称；

（2）状态栏：显示当前设备温度、蓝牙工作状态、USB通信状态、系统时间等；

（3）标样仿真色：标样测试结果对应的颜色；

（4）试样仿真色：标样测量时无，试样测量时有；

（5）口径：当前系统设置的口径；

（6）透镜：当前系统设置的透镜位置；

（7）透射或反射：当前系统设置的测量方式，R为反射，T为透射；

（8）试样测量模式：标样测量固定同时测试SCI+SCE的数据；试样测量可选择SCI、SCE、I+E任意一种，故而需要标识。

（9）显示模式：点击“”或者“”进行当前测量数据显示模式的切换；

（10）光源：点击快捷键，可实现当前测试数据在D65、D50等标准光源之间进行快速切换；

（11）颜色空间：点击快捷键，可实现当前测试数据在CIELab、CIEXYZ、CIEYxy、CIELCh等颜色空间之间快速切换；

（12）观察者角度：点击可快速实现观察者角度10°/2°切换；

（13）标样容差：点击设置当前标样的标样容差。如未进行设置将默认采用系统容差。

（14）标样名称：显示当前被测标样的名称，点击可快速修改；

（15）切换到试样测量：点击“”切换到试样测量界面

3、试样测量

试样测量是基于样品标样测量或标样记录调入的。标样测量界面左下方按键，切换到试样测量界面，短按测量键，开始测量，蜂鸣器发出“滴”的响声，同时伴随LED指示灯闪烁，直到闪烁停止，蜂鸣器再次发出“滴”的响声，表示本次测量完成。试样测量界面如下：

（1）标样名称：该试样所对应标样的标样名称；

（2）试样名称：当前被测试样的名称，点击可以快速修改；

（3）仿真色：仿真区左侧显示当前标样的仿真颜色，右侧显示当前试样的仿真颜色；

（4）试样色度值：显示区左侧显示当前标样在系统当前模式下的色度数据，显示区右侧显示当前试样与当前标样的色度数据差值；

（5）测量结果：由标样的容差和指定的色差公式判定，当色差超过容差将红色显示“不合格”，否则绿色显示“合格”。只有在系统设置中开启了“显示测量结果”时才会显示；

（6）颜色偏向：当前标样和试样相比的颜色偏向。只有在系统设置中开启了“颜色偏向”时才会显示。

完成分光测色仪标样测量和试样测量后，用户就可以根据测量的结果评定产品的色差情况，从而管控产品质量。

7）分光测色仪能不能连续测量？

在工业化的生产过程中，流水线上单次测量步骤过于繁琐，为了减少操作环节，节省测试时间，就可以使用分光测色仪的连续测量功能。

当测试条件固定时，并且需要连续测量样品时，就可以设定标样测量和试样测量连续测量次数以及每次测量间隔的时间，并保存每一次的测量结果。在连续测量过程中，可以按测量按键终止连续测量。