顏色的測(cè)量是對(duì)顏色進(jìn)行客觀定量評(píng)價(jià)的重要手段，想要對(duì)顏色進(jìn)行客觀的測(cè)量，就需要用到各種類型的顏色測(cè)量?jī)x器。但不同類型的測(cè)色儀器，其技術(shù)要求是不同的。那么，測(cè)色儀器有哪些必要的技術(shù)特點(diǎn)？測(cè)色儀儀器的現(xiàn)狀如何？本文為大家做了詳細(xì)的介紹，對(duì)測(cè)色儀器知識(shí)感興趣的朋友可以了解一下！

基于目視比色測(cè)色儀器的技術(shù)特點(diǎn)與現(xiàn)狀：

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

1）限定的照明條件

該照明條件能夠在相當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，這也就是說(shuō)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(dāng)樣品需要人工照明時(shí)，這個(gè)要求既合理又可實(shí)現(xiàn)，但當(dāng)樣品需要自然光照明時(shí)，這個(gè)需要就成問(wèn)題了，因?yàn)樗杏糜谀繙y(cè)評(píng)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(píng)估白晝光發(fā)生器質(zhì)量的方法，這種方法可以用來(lái)對(duì)各種不同的光暗室定級(jí)。CIE顯色指數(shù)也可用來(lái)評(píng)估差別極大的人造光源，但卻還沒(méi)有相應(yīng)可用于光室的CIE自然光標(biāo)準(zhǔn)光源，CIE標(biāo)準(zhǔn)白晝光照明體（如D50，D65，D75）也僅僅是色度學(xué)中假想的標(biāo)準(zhǔn)照明體。除此之外，周圍場(chǎng)、背景、樣品外形等也受到嚴(yán)格限定。

2）具有一維標(biāo)尺的均色系統(tǒng)

用來(lái)作為對(duì)比測(cè)色的參照樣品應(yīng)當(dāng)具有單色彩變化均勻的特點(diǎn)，這就好比用來(lái)測(cè)量距離的尺應(yīng)當(dāng)是刻度均勻的一樣。但CIE三刺激值系統(tǒng)和色品坐標(biāo)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(jué)間距并與顏色感知相對(duì)應(yīng)，但仍然存在各種問(wèn)題且未被采納為標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)大量樣本建立起來(lái)的一維顏色標(biāo)尺樣品本身的顏色就可能和標(biāo)準(zhǔn)的顏色不同，試驗(yàn)樣品不像任何一種標(biāo)準(zhǔn)，也不介于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之間，因此樣品與標(biāo)準(zhǔn)色之間形成了同色異譜對(duì)。在這種情形下，對(duì)樣品在標(biāo)尺上的位置做出一個(gè)可靠的判斷是非常困難或不可能的，實(shí)際中標(biāo)尺上可能根本沒(méi)有這個(gè)位置。此時(shí)試圖利用單一數(shù)字標(biāo)尺描述顏色可能產(chǎn)生錯(cuò)誤或誤導(dǎo)。一個(gè)普通的例子就是使用一套純黃色的樣品，對(duì)偏紅或者偏藍(lán)的樣品的黃度估計(jì)就極可能不準(zhǔn)確，這也直接導(dǎo)致基于此原理的儀器只能針對(duì)特定顏色色調(diào)的物品。

3）穩(wěn)定的觀察測(cè)量操作者

這樣的操作者應(yīng)當(dāng)是對(duì)顏色有相當(dāng)鑒別能力的，能夠指出微小顏色差別的大致趨勢(shì)，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(gè)顏色有沒(méi)有差別是不夠的。雖然一般人具有這個(gè)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(cè)色誤差也是不能忽視的。

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

基于光譜法測(cè)色儀器的技術(shù)特點(diǎn)與現(xiàn)狀：

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

（1）在光源上

在光源上，大多數(shù)采用波長(zhǎng)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(cè)量的結(jié)果仍需復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)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(jī)械裝置的分光系統(tǒng)。儀器通常需要采用棱鏡和機(jī)械調(diào)節(jié)的擋板來(lái)分離復(fù)合色光，其結(jié)構(gòu)如圖 所示；或者采用機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的干涉轉(zhuǎn)盤來(lái)分離色光。

隨著新型檢測(cè)器件的出現(xiàn)，也可用COMS或CCD來(lái)直接檢測(cè)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(cè)方法，運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置和對(duì)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(cè)量數(shù)據(jù)上

測(cè)量數(shù)據(jù)過(guò)多，由于需要測(cè)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(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)（以5nm或1nm為間隔），測(cè)量結(jié)果需復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)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(wú)疑要增加成本或測(cè)色儀器體積。

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