比色法中的测量技术

 　　在比色应用中，颜色是客观测量的;因此，应使用所使用的颜色测量系统尽可能精确地模拟视觉颜色感知。这里的“颜色”总是指颜色规范，即眼睛对颜色刺激的感觉。测量的目标不是(物理的、光谱的)颜色刺激，而是(产生效果的)颜色规范。

　　两种类型的仪器用于颜色测量：分光光度计和三刺激色度计。

三刺激色度计

　　色度计使用滤光片记录可见光谱中三个波长范围内反射的光量。它包括通常对应于 1931 CIE 2° 颜色匹配函数 x、y 和 z 的红色、绿色和蓝色滤光片。这些用于模拟眼睛中的检测器。过滤器表示的颜色匹配取决于所使用的物理光。因此，色度计只能为一种光(测量光)和一种观察者条件(由仪器使用的滤光片模拟)产生三刺激符号。

　　三刺激色度计主要用于质量控制，在评估色差和颜色容差检查方面是可靠的。但是，三刺激色度计无法检测同色异谱，也不能用于计算颜色公式。

分光光度计

　　分光光度计分析样品在可见光谱中每个波长反射或透射的光，与参考样品的光相比。它们配备了一个装置，通常是一个衍射元件，它将入射光分解成单独的波长。结果数据被称为光谱数据。光谱数据是作为颜色指纹的对象的独立相对测量值。对象的这些数据永远不会改变，并且可以以多种不同的方式使用。

　　物体的单次测量可用于计算各种光源/观察者条件下颜色的三色值。

　　因为它可以投射多个光源/观察者条件下的三色刺激值，所以它可以用来识别样品是否彼此同色异谱。

　　该数据可用于评估样品之间的颜色差异并计算商业配色应用的颜色配方。

　　分光光度计操作简单且快速。由于技术的发展，这些仪器的重量越来越轻，便于携带。此外，工业分光光度计的价格与传统价格较低的三刺激色度计相比具有相当的竞争力。

　　仪器技术

　　生成颜色的数字描述需要三个组件：光、物体(样本)和观察者(眼睛和大脑)。

　　光源

　　光源位于仪器中。现代测量颜色的仪器通常使用三种光源之一：卤素灯、氙灯或 LED 灯。它们配备了一个过滤器来模拟日光的光谱功率输出。

　　传感器

　　人类观察者由光探测器模拟。颜色测量仪器的“眼睛”取决于仪器的类型。传感器的配置取决于使用的是色度计还是分光光度计。

　　对象(测量几何)

　　物体的感知颜色取决于所使用的照明和观察条件。同一物体可以产生不同的颜色感知体验，具体取决于物体被照明或观察的角度。颜色测量仪器配置为模拟固定的特定角度的样品照明和样品观察。测量几何使用两个角度来识别条件，例如 d/8°。第一个角度标识照明角度，第二个角度定义观察角度。

　　具有角度几何形状 (45°/0°) 的测量仪器以 45° 角对样品进行目标照明，并测量样品在 0°(或相反 0°/45°)的一个方向上反射的光。

　　具有这种测量几何形状的测量系统在类似于人类自然观察的条件下观察样品。这意味着使用角度几何形状(45°/0° 或 0°/45°)的测量总是在排除光泽的情况下进行的，因此与眼睛的视觉印象更接近。这种几何形状主要用于最终产品的颜色控制。

　　具有球形几何形状 (d/8°) 的测量仪器对样品进行漫反射，并测量样品在与样品垂直位置成 8° 角的一个方向上反射的光。当使用球形仪器时，可以在测量中包括或排除镜面反射分量。Specular 的意思是“像镜子一样”。

　　镜面反射是规则的;反射角等于入射角。您选择的测量条件取决于您对样品表面差异的目标。包含镜面反射分量 (SCI) 照明包括所有反射光，无论其角度如何，并掩盖表面差异。镜面反射组件排除 (SCE) 照明增强了这些表面差异。

　　d/8°几何几乎专门用于需要颜色公式计算的应用程序。大多数具有 d/8° 几何形状的仪器还提供测量透明或半透明样品的透射行为的选项。