色差儀是一種精密的光學(xué)檢測儀器，其內部結構較為簡(jiǎn)單，但是其顏色轉化數據的原理還是較為復雜，我們一起來(lái)看看。

首先在色差儀中，有一個(gè)光電檢測系統，包含固定的照明光源，其光線(xiàn)均勻的照射在被檢測物上，該測試物的顏色在經(jīng)過(guò)物鏡成像在CCD元件處理，CCD輸出反映物體大小或位置的脈沖信號，然后這個(gè)信號經(jīng)過(guò)放大以及二值化處理送入微型處理器中，在有微型處理器進(jìn)行數據的采集和處理，最終有顯示或打印系統接收測量結果。

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CCD傳感器：電荷耦合器件圖像傳感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一種高感光度的半導體材料制成，能把光線(xiàn)轉變成電荷，通過(guò)模數轉換器芯片轉換成數字信號，數字信號經(jīng)過(guò)壓縮以后由相機內部的閃速存儲器或內置硬盤(pán)卡保存，因而可以輕而易舉地把數據傳輸給計算機

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我們色差儀中CCD傳感器工作它是將復雜的光信號轉化為數字，我們假設成像系統的放大率為只有在視軸周?chē)?/span>6~8度范圍內的物體才能成清晰像，從而清晰的觀(guān)察到物體。

最后要保證CCD傳感器上的精度為δ’，δ’至少應為兩個(gè)CCD像素元大小，即δ′=2σ ??δ=2σ/β下圖為光電檢測系統的光學(xué)系統原理圖，L3為成像物鏡,被檢測物體經(jīng)L3以一準確的放大率成像在CCD光敏元件上。

而色差儀在使用過(guò)程中為了保證系統的測量精度，成像系統方法率和CCD傳感器的使用時(shí)有非常嚴格的控制的。

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光電檢測系統的光學(xué)系統

該檢測系統采用柯拉照明形式：如圖所示，將L1定為照明系統的聚光鏡，L2定為照明系統的場(chǎng)鏡。

光源首先通過(guò)L1成像在L2的物方焦面處，然后經(jīng)L2成像在無(wú)窮遠，最后與成像物鏡L3的入射光瞳重合。

表征照明系統傳遞光能量大小的拉赫不變量J1為：J1＝n1u1y1式中，其中n1為光源一側的介質(zhì)折射率；u1為聚光鏡的孔徑角；y1為光源燈絲的半高度。

表征成像物鏡傳遞光能量大小的拉赫不變量J2為：J2＝n2u2y2式中n2為被檢測物方的介質(zhì)折射率；u2為物鏡L3的數值孔徑角；y2為被檢測物體的半高度。

為使照明系統均勻照射物鏡L3，使照明光線(xiàn)可以充滿(mǎn)物鏡L3的孔徑角，照明的拉赫不變量應不小于成像系統的拉赫不變量，需要保障J1>J2在保證J1>J2的條件下，好似成本兼顧被照明視唱大小和物鏡數值孔徑角的匹配特性。

簡(jiǎn)單的說(shuō)原理還是很簡(jiǎn)單，但是落實(shí)到具體的傳感器原理及計算公式時(shí)會(huì )發(fā)現色差儀光信號轉換成數據很復雜，而不同價(jià)位的色差儀在這轉換的過(guò)程中就會(huì )不一樣的傳感器及其他的轉換/傳輸元件都會(huì )讓色差儀的測量數據精度和穩定性有所差距，像是TS7708是目前便攜式分光色差儀中精度十分的手持式色差儀，價(jià)格就在3萬(wàn)元多，而臺式的可達6萬(wàn)元，區別就在內部的一些元件有一定的差距，而造假差距就更大了。