色差仪有几种几何光路？分别有什么应用？

色差仪作为一种光电测色仪器，其依据光源照射角度的不同，可以分为不同的几何光路结构，常见有0：45°、多角度和d：8°等几种不同几何光路。本文对它们的测色原理及应用做了介绍，对测色仪器知识感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪有几种几何光路？

在颜色测量技术中，已有的测色仪器包括0：45°、多角度和d：8°（也称积分球式）等不同几何光路的分光光度计。

0：45°仪器主要有两种测量方式，一种是0°入射，接受45°的反射光，另一是45°为入射光，0°角接受反射光，其测量原理如下图所示，这里只介绍一种测量方式。

多角度分光光度计主要测量15°、25°、45°、75°、110°这5个角度的数值，其原理如下图所示。

积分球式测量仪器的光路图如下图所示，其基本原理为：光线垂直照射在测量物体上，反射光线在积分球内被均匀反射（积分球的内表面采用完全反射漫射材料，光线可以被来回反射）后单角度接收。相当于一个均匀的球体发光，照射在测量物体表面，测量它的光谱反射率。一般在球体内部与接收角度相对的位置上安装一个光泽吸收陷阱，当打开这个光泽吸收陷阱时，可以将任何镜面反射削减到最小值，这种测量方式称之为“排除镜面反射”（SPEX）。其结果与上述的0：45°仪器的测量结果相似，当我们测量高光表面的颜色外貌，需要考虑镜面发射的光泽影响时，关闭光泽吸收陷阱，采取“包含镜面反射”方式测量（SPIN）。

0:45°光路色差仪的应用：

理想漫反射物体对于任意一束光都将以漫反射形式即各方向等效地反射出去，为此入射光和观察者的角度并不重要，不会影响到观察结果，但真实物体表面并非理想漫反射表面，多少都会由于镜面反射成分和表面纹理而造成由于入射光和观察者的几何位置不同而表现出来的微小颜色差异。而环形照明则可以消除这种影响，其是以45°环形照明，0°（法线方向）观测的，可以缩写为：45/0：c。由于光路可逆，它与0°照明45°方向环形接收是等效的，该测色几何条件对应的色差仪有三恩时公司的NR145+等。这种结构的仪器是完全不包括镜面反射光的，测得的数据与人眼观察一致，另外这种仪器只能测量不透明样品的颜色。

d：8°光路色差仪的应用：

积分球是一个中空的金属球，其内表面涂有中等灰色的高反射漫射物质，如硫酸钡或聚四氟乙烯。进入这个球体的光线经过多次反射后都只能从测量孔或光源孔射出积分球。一束光从任意的不通过球心的角度照进积分球，经过球壁的多次反射后会从各个角度照射到样板，最终通过测量孔或光源射出积分球。测量孔是在与法线夹角成8°的位置，由一组光电管构成的探测器。例如三恩时公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差仪就是这种结构的色差仪。

CIE没有明确规定积分球的开孔尺寸，只要求所有开孔面积不超过内表面积的10%，因此不同厂家的产品的开孔位置、尺寸及光源入射角度会有区别。与观测孔关于法线对称的地方有一个光阱，关闭光阱时镜面反射成分包含在内，简写作d/8：i（d表示漫反射照明，8是8度角接收，i指包括镜面反射），也可简写作SPIN。当光阱打开时去除了镜面反射，此条件简写作d/8：e，e指去除镜面反射。这种仪器不仅能测量不透明样品的颜色，还可以测量透明样品的颜色。

多角度色差仪的应用：

多角度色差仪主要用于汽车行业，这类色差仪在测量颜色时，采用的是国际上通用的Lab色度空间。Lab模式是由3个通道组成，L表示明暗度，a表示颜色是从红色到深绿；b表示颜色是从蓝色到黄色。L、a、b决定了该点的色差情况。判断某点色差是否达标，就可以通过该颜色空间下的△L、△a、△b和△E值来进行判断。

在使用多角度色差仪测定汽车色差时，将色差仪校正后，在D65光源照射条件下测量样品，并选取测量角度为15°、25°、45°、75° 4个角度，分别计算4个角度△E值来评判色差是否合格。对于素色漆要求单一角度45°△E小于 1.7，对于金属漆及珠光漆要求15°、25°、45°、75°四角度△E皆小于1.7即颜色合格，否则为不合格。