色差儀作為光電儀器，一般由光源、傳感器、模擬控制電路、模數轉換電路、內存、微處理器、顯示器等構成。其中傳感器作為色差儀的核心部件，起著(zhù)把顏色轉換為電信號的關(guān)鍵作用。本文對色差儀的構成及傳感器的類(lèi)型做了簡(jiǎn)要的介紹。

色差儀的組成結構：

一般測色儀器由光源、傳感器、模擬控制電路、模數轉換電路、內存、微處理器、顯示器等構成，其關(guān)系如下圖所示。

從上圖中，我們可以看出測色儀測量的過(guò)程：

1.光源

通常采用脈沖氙氣管或鹵鎢燈來(lái)提供長(cháng)弧弧光，從儀器內表面反射散開(kāi)，結合空間均勻地照射到物體表面。

2.測量傳感器

傳感器中放置頻帶過(guò)濾器和光譜過(guò)濾器，以及積分球、光電管等，它將樣品表面的反射光過(guò)濾、分解、積分，再傳送到相應三個(gè)光電二極管。人對顏色的視覺(jué)反應，即用濾光濾頻器和光電接收器來(lái)模擬，三個(gè)光電流分別和X10、Y10、Z10成正比。

3.參比傳感器

為了克服光學(xué)儀器中由于鏡片、傳輸途徑等帶來(lái)的誤差，并列采用參比傳感器、光在測量的同時(shí)也進(jìn)入參比。

4.模擬控制電路

將測量和參比兩傳感器的6個(gè)光電二極管的測量值和標準值進(jìn)行比較，得出精確值。

5.模數轉換電路

由于模擬控制電路輸出值是模擬信號，而計算機系統是數字信號，所以必須將模擬信號轉換為數字信號。

6.將轉換后的數字信號送到計算機中進(jìn)行處理和運算，便可得到準確的X10、Y10、Z10值，從而得出色品坐標等一系列值。

色差儀有哪幾種幾何結構？

對應CIE標準的測色幾何條件，色差儀主要有積分球式和環(huán)形照明式兩種。

1.積分球式色差儀

積分球是一個(gè)中空的金屬球，其內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(xiàn)經(jīng)過(guò)多次反射后都只能從測量孔或光源孔射出積分球。一束光從任意的不通過(guò)球心的角度照進(jìn)積分球，經(jīng)過(guò)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(guò)測量孔或光源射出積分球。測量孔是在與法線(xiàn)夾角成8°的位置，由一組光電管構成的探測器。例如三恩時(shí)公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差儀就是這種結構的色差儀。

CIE沒(méi)有明確規定積分球的開(kāi)孔尺寸，只要求所有開(kāi)孔面積不超過(guò)內表面積的10%，因此不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品的開(kāi)孔位置、尺寸及光源入射角度會(huì )有區別。與觀(guān)測孔關(guān)于法線(xiàn)對稱(chēng)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，簡(jiǎn)寫(xiě)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(jiǎn)寫(xiě)作SPIN。當光阱打開(kāi)時(shí)去除了鏡面反射，此條件簡(jiǎn)寫(xiě)作d/8：e，e指去除鏡面反射。這種儀器不僅能測量不透明樣品的顏色，還可以測量透明樣品的顏色。

2.環(huán)形照明式色差儀

理想漫反射物體對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(guān)察者的角度并不重要，不會(huì )影響到觀(guān)察結果，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(guān)察者的幾何位置不同而表現出來(lái)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(xiàn)方向）觀(guān)測的，可以縮寫(xiě)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，該測色幾何條件對應的色差儀有三恩時(shí)公司的NR145+等。這種結構的儀器是完全不包括鏡面反射光的，測得的數據與人眼觀(guān)察一致，另外這種儀器只能測量不透明樣品的顏色。

三恩時(shí)TS系列分光色差儀主要包括TS7010、TS7020、TS7030、TS7036四種型號，該系列分光色差儀是3nh運用自主分光核心技術(shù)研發(fā)的便攜式分光色差儀，是分光架構下的高級別色差儀，除保證準確的相對值ΔE的同時(shí)，還保證絕對值L、A、B長(cháng)時(shí)間的準確性，隨時(shí)隨地能通過(guò)國際標準和國家標準的計量。采用內置硅光電二極管陣列（雙列24組或32組）感應器、進(jìn)口白板，重復性ΔE*ab輕松控制在0.05～0.1以?xún)?，同時(shí)兼顧測量速度與操作的便捷性，連接PC端軟件或者不連PC端軟件都能快速進(jìn)行色差測量判斷，功能強大，8mm單口徑或4/8mm雙測量口徑滿(mǎn)足塑膠電子、油漆油墨、紡織服裝印染、印刷、陶瓷等各行業(yè)生產(chǎn)和品檢中的精準色差控制。