色差儀有幾種幾何光路？分別有什么應(yīng)用？

色差儀作為一種光電測(cè)色儀器，其依據(jù)光源照射角度的不同，可以分為不同的幾何光路結(jié)構(gòu)，常見有0：45°、多角度和d：8°等幾種不同幾何光路。本文對(duì)它們的測(cè)色原理及應(yīng)用做了介紹，對(duì)測(cè)色儀器知識(shí)感興趣的朋友可以了解一下！

色差儀有幾種幾何光路？

在顏色測(cè)量技術(shù)中，已有的測(cè)色儀器包括0：45°、多角度和d：8°（也稱積分球式）等不同幾何光路的分光光度計(jì)。

0：45°儀器主要有兩種測(cè)量方式，一種是0°入射，接受45°的反射光，另一是45°為入射光，0°角接受反射光，其測(cè)量原理如下圖所示，這里只介紹一種測(cè)量方式。

多角度分光光度計(jì)主要測(cè)量15°、25°、45°、75°、110°這5個(gè)角度的數(shù)值，其原理如下圖所示。

積分球式測(cè)量儀器的光路圖如下圖所示，其基本原理為：光線垂直照射在測(cè)量物體上，反射光線在積分球內(nèi)被均勻反射（積分球的內(nèi)表面采用完全反射漫射材料，光線可以被來回反射）后單角度接收。相當(dāng)于一個(gè)均勻的球體發(fā)光，照射在測(cè)量物體表面，測(cè)量它的光譜反射率。一般在球體內(nèi)部與接收角度相對(duì)的位置上安裝一個(gè)光澤吸收陷阱，當(dāng)打開這個(gè)光澤吸收陷阱時(shí)，可以將任何鏡面反射削減到最小值，這種測(cè)量方式稱之為“排除鏡面反射”（SPEX）。其結(jié)果與上述的0：45°儀器的測(cè)量結(jié)果相似，當(dāng)我們測(cè)量高光表面的顏色外貌，需要考慮鏡面發(fā)射的光澤影響時(shí)，關(guān)閉光澤吸收陷阱，采取“包含鏡面反射”方式測(cè)量（SPIN）。

0:45°光路色差儀的應(yīng)用：

理想漫反射物體對(duì)于任意一束光都將以漫反射形式即各方向等效地反射出去，為此入射光和觀察者的角度并不重要，不會(huì)影響到觀察結(jié)果，但真實(shí)物體表面并非理想漫反射表面，多少都會(huì)由于鏡面反射成分和表面紋理而造成由于入射光和觀察者的幾何位置不同而表現(xiàn)出來的微小顏色差異。而環(huán)形照明則可以消除這種影響，其是以45°環(huán)形照明，0°（法線方向）觀測(cè)的，可以縮寫為：45/0：c。由于光路可逆，它與0°照明45°方向環(huán)形接收是等效的，該測(cè)色幾何條件對(duì)應(yīng)的色差儀有三恩時(shí)公司的NR145+等。這種結(jié)構(gòu)的儀器是完全不包括鏡面反射光的，測(cè)得的數(shù)據(jù)與人眼觀察一致，另外這種儀器只能測(cè)量不透明樣品的顏色。

d：8°光路色差儀的應(yīng)用：

積分球是一個(gè)中空的金屬球，其內(nèi)表面涂有中等灰色的高反射漫射物質(zhì)，如硫酸鋇或聚四氟乙烯。進(jìn)入這個(gè)球體的光線經(jīng)過多次反射后都只能從測(cè)量孔或光源孔射出積分球。一束光從任意的不通過球心的角度照進(jìn)積分球，經(jīng)過球壁的多次反射后會(huì)從各個(gè)角度照射到樣板，最終通過測(cè)量孔或光源射出積分球。測(cè)量孔是在與法線夾角成8°的位置，由一組光電管構(gòu)成的探測(cè)器。例如三恩時(shí)公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差儀就是這種結(jié)構(gòu)的色差儀。

CIE沒有明確規(guī)定積分球的開孔尺寸，只要求所有開孔面積不超過內(nèi)表面積的10%，因此不同廠家的產(chǎn)品的開孔位置、尺寸及光源入射角度會(huì)有區(qū)別。與觀測(cè)孔關(guān)于法線對(duì)稱的地方有一個(gè)光阱，關(guān)閉光阱時(shí)鏡面反射成分包含在內(nèi)，簡寫作d/8：i（d表示漫反射照明，8是8度角接收，i指包括鏡面反射），也可簡寫作SPIN。當(dāng)光阱打開時(shí)去除了鏡面反射，此條件簡寫作d/8：e，e指去除鏡面反射。這種儀器不僅能測(cè)量不透明樣品的顏色，還可以測(cè)量透明樣品的顏色。

多角度色差儀的應(yīng)用：

多角度色差儀主要用于汽車行業(yè)，這類色差儀在測(cè)量顏色時(shí)，采用的是國際上通用的Lab色度空間。Lab模式是由3個(gè)通道組成，L表示明暗度，a表示顏色是從紅色到深綠；b表示顏色是從藍(lán)色到黃色。L、a、b決定了該點(diǎn)的色差情況。判斷某點(diǎn)色差是否達(dá)標(biāo)，就可以通過該顏色空間下的△L、△a、△b和△E值來進(jìn)行判斷。

在使用多角度色差儀測(cè)定汽車色差時(shí)，將色差儀校正后，在D65光源照射條件下測(cè)量樣品，并選取測(cè)量角度為15°、25°、45°、75° 4個(gè)角度，分別計(jì)算4個(gè)角度△E值來評(píng)判色差是否合格。對(duì)于素色漆要求單一角度45°△E小于 1.7，對(duì)于金屬漆及珠光漆要求15°、25°、45°、75°四角度△E皆小于1.7即顏色合格，否則為不合格。