​分光测色仪仪器光学结构的选择

在进行光学仪器的设计和选择时，选择合适的光学结构是至关重要的。这不仅关系到仪器的性能，还直接影响到其应用的准确性和可靠性。

一、光学结构的选择

在色彩管理中，正确选择和设置分光光度仪（色差仪）的光学结构对于确保测量结果的准确性和客观性至关重要。分光光度仪通常具有不同的几何结构，主要包括0°/45°、d/8°以及多角度结构，其中d/8°结构又分为包含镜面反射（SCI）和排除镜面反射（SCE）两种状态。不同的几何结构会对同一样品的测量结果产生影响，因此选择合适的仪器配置是实现与目视评估一致性的关键。

对于大多数普通颜色样品，0°/45°或SCE（排除镜面反射）结构的测量结果往往与人眼目视评估更为一致。针对具有高镜面反射特性的样品，如金色或银色材料，SCI（包含镜面反射）配置提供的测量结果通常更接近目视观察结果。对于具有特殊视觉效果的颜色样品，采用多角度光度仪进行测量能更好地捕捉样品的色彩变化，从而实现与目视评估的最佳一致性。

从左至右为0/45°，d/8°，和多角度反射示意图

二、光源类型与视角的选择

视角又叫标准观察者，是指CIE制定标准时样品在观察者眼睛中投影的夹角，有两个标准，一个是2°，另外一个是10°。2°对应于小样品或远观样品，10°对应于大样品或近看样品。如果评估产品面积很大，而仪器中选择了2°视角，就容易出现不匹配的情况。

三、色差公式的选择

国际照明委员会（CIE）自1976年起发布了多个色差公式，包括DE*1976、DE94和DE2000，以适应色差评估的不同需求和提高计算的准确性。此外，其他组织如英国染料协会和德国标准局分别提出了DEcmc和DEp等色差公式。这些公式的开发反映了一个核心问题：色差计算具有固有的局限性，无法完全复制人眼对颜色差异的感知，因此需要通过不断的修正和更新来提高计算标准的准确度。

统计研究显示，早期的DLab*色差公式与人眼感知的一致性大约为75%，而DE94和DEcmc公式的一致性可以达到95%，DE2000公式的表现则更为优秀。采用更新的色差公式有助于减小计算结果与人眼观察之间的偏差，从而提供更准确的颜色评估。

例如，在评估浅灰色样品时，使用DE*1976公式得出的色差值为0.5可能会被目视评估为明显的色差；而对于大红色样品，即便色差值达到3.0，人眼观察可能仍然认为是可接受的。使用DE2000公式对相同的样品进行计算，两种情况下的色差值均可得到更接近于1.0的结果，这表明DE2000公式在匹配人眼感知方面的性能更加接近实际观察。这种进步说明了选择更新的色差公式对于提高颜色评估准确性的重要性。

下图是DEcmc在不同颜色区域的形状和大小，可见他在精确性上相对于DE*有较大改进：

上图为CMC容差

数据与眼睛不一致的状况，有可能是仪器的选择或设置不恰当造成的，也有可能是目视评估偏差造成的。当我们遇到这类问题时，不妨从这几个角度看一下目视评估工具和流程是否标准。

四、目视光源符合标准吗？

确保目视评估的光源与仪器测量使用的CIE标准照明体一致是色彩评估的关键。这样做可以保证评估结果与测量数据之间的匹配。然而，实际使用的照明光源与CIE规定的标准可能存在偏差，导致结果不一致。为了减少这种偏差，重要的是选择尽可能接近CIE标准的光源进行目视评估，以提高颜色评估的准确性和客观性。