色差仪类型全面解析

工业领域中色彩质量的把控挑战不小，尤其是面对表面带金属反射，纹理或者特殊效果的情况时更显复杂，选对色彩测量设备需要先吃透市面上不同光学测量结构的特点，文中详细分析了色差仪常见选型类别，为工业供应链相关从业者提供帮助，使其在各类表面上能够实现精准且统一的色彩质量控制，避免不必要的生产误差。

色差仪按便携程度分类

按便携程度分类

色差仪按体积可分为微型、便携式和台式三种类型

微型色差仪

设计简约而不简单，体积小巧满足单手操作需求，无需繁琐设置就能直接在物体表面展开测量动作，完美适配现场快速检测需要，以纺织印染厂的产线为例，质检人员随手借助手持色差仪便可即时检测布料色彩状况，此类便利性为生产线实时质量监控提供了高效的破题之策，设备应用中的棘手部分大多聚焦于对测量环境灵活适应与迅捷响应性能的表现。

便携式色差仪

通常来说这类设备具备一定体积与重量，然而和台式色差仪相比还是较为轻巧的，基本都采用内置电池供电，能随时随地开展测量，无论是外出检测抑或移动办公都游刃有余，性能稳定精准，价格公道适宜，像建筑装饰材料供应商的质检员奔波于各类工地检测材料色彩时，选用便携式的可谓恰到好处。

台式色差仪

台式色差仪因体积较大，一般固定在实验台或工作台上使用，具备精确的测色配色功能且性能稳定，但价格昂贵，这类仪器需要外接电源，对环境条件要求较高，温度与湿度均需维持稳定状态，由于结构精密复杂，并兼具可靠性能，通常适用于科研机构和专业颜色检测实验室，能够满足高精度颜色分析的需求。

按测量原理分类

色差仪按测量原理可分为三刺激值型与分光型

三刺激型色差仪

原理： 模拟人眼感知系统时，通常会测量物体在红绿蓝三通道特定波长下反射或透射光的强度，色差仪一般配置三组探测器或传感器，每组经过精密校准后对应某个固定波段范围的响应度，探测所得的数值犹如一张复杂的“光量网络”，用以构建物体的颜色语调值，最终转化到CIE XYZ颜色模型中所定义的标准区域数据，从而完成对颜色的标准化量化与分析调整任务，在这一过程中构建起解读和表达色彩的新标准体系。

特点： 结构较简单，精度有限，适用于样品间色差测量，但不适用于复杂色彩分析

应用： 广泛应用于小型企业及个人日常颜色管理等领域

分光色差仪

原理： 物质的定性与定量分析往往会用到特定波长或区间内的吸光度和发光强度信息，分光型色差仪通过分光器将光分解为不同波长成分后逐一测定每种波长对应的反射率或透射率，随后依据这些数值算出物体的颜色参数，性能可靠的分光型色差仪在工业与研究中用途广泛，尤其能在模拟多种光源条件下呈现出近乎真实的效果数据，为颜色相关研究奠定了测量基础。

特点： 精度高，可提供详尽光谱数据，适用于颜色测量与分析

应用： 颜色分析与配色横跨多个行业领域，从汽车到油漆，涂料，再到塑料，纺织服装以及化妆品，消费电子，造纸和食品饮料等行业无一不涉及，这一过程既可在实验室内展开，亦活跃于高端制造场景中，正是这些多样化的需求促使配色技术不断蜕变进阶。色彩的科学解读与组合策略里频现突破之举，从而在基础层面助力产品质量升级与审美理念的展现，各类应用场景下的探索持续推动色彩体系向更高精度迈进，且对整体行业的创新节奏产生了连带性推动，为产品价值注入新鲜元素同时赋予了设计层面更多灵活性。

按光学结构分类

色差仪依据光路结构能划分成d/8°以及45/0°类型，45/0°这类型就是仅对平滑表面测量得心应手，出来的结果还无法直接用到电脑配色过程中去，相较之下，“d/8°积分球”在适应性方面明显占优，基本没啥材料能难住它，并且它还可以经由专业软件达成电脑调色调色的需求。

d/8°结构

D/8°积分球结构色差仪依托与积分球相匹配的测量机制工作，运用漫射光照方式并在8°角度方向收集反射光线，光源导入积分球内部后随即展开散射流程，促使光线均质分布在样品表面。仪器顶部装有一枚透镜用来聚焦经过待测材料过滤后的光线，使其再次投递到检测感应组件，并在此完成必要的转化后周转成可直观识别的数字化形态显现而出，尤其需要注意的是关于D/8测量原理其常见执行蓝图中经常与取决于个人标准两类典型的散射路径相关联并且此原理解析能力强劲能够做到专业色彩调整设备准确读取利用，在涂料行业以及其他类似如纺织，树脂纤维以及学员造纸等应用领域涵盖其中有效使用。

45/0°结构

45/0°环形照明式色差仪的原理其实简单，中间轴向外45度位置有环状灯带，灯带与法线夹角为45度，借此达成特定照明，探测器则朝向零度接收光线，光线投射到被测物体表面后反射，最终由探测器接收，这种布局和人看书时顶光落在纸面上或者晴朗天气下观察物体类似，测量所得数据接近人眼直观效果，这类装置常现身于对色彩外表严苛把控的地方，纺织，印刷车间以及服装制造频繁应用，高精度制造环节也借助它检测和确认物品外观色泽。

按分光方式分类

按分光方式差异，色差仪可分为平面光栅分光与凹面光栅分光

平面光栅分光

平面光栅是刻在平滑玻璃表面上等距且平行的痕迹或斜槽结构，它存在两种形式，一种是透射型，其间透光缝隙用来引导光线传播而刻痕则阻挡光线穿过；另一种则是带有平行斜槽的反射型结构，在这里光经由干涉展示独特的物理特性，它们多活跃于光谱探索和波长计量相关工作，分光利用的是通过色散获得分割不同波长的本领，把 комплекс 光分解成更精细的单一波长片段，正如在分光测色设备这类工具里，光栅的任务是将宽波段光转变成狭窄间隔的单色光束，并非凹面镜搭建光栅系统的功能有所差异。

凹面光栅分光

凹面光栅与平面光栅的区别体现在功能整合度上，后者依赖成像系统配合才能完成谱线生成工作，而前者既承担色散任务又兼具聚焦能力，这就使得凹面光栅光谱仪只需狭缝，凹面光栅和检测器即可构建起核心光路，从而实现更为紧凑的布局设计，这种独特优势使大多数直读型光谱仪倾向于选用凹面光栅作为色散元件，然而这种光栅在光线传递精度方面表现得不如人意。

按测量口径分类

色差仪按测量口径分类，常见的测量口径有4mm、8mm、1×3mm、20mm等。不同的测量口径适用于不同的样品类型和测量需求。以下是几种常见测量口径及其应用场景。

按光束分类

色差仪按光束类型可分为单光束与双光束

双光束色差仪含有两个光栅和两个检测器，测量时光源仅需一次闪烁，就能同步对样品和参比白展开检测，这种操作方式避开了系统波动引起的误差，大幅提升了测量数据的精确程度，但设备成本相对较高。

单光束色差仪只配置单一光栅和检测器，这就导致测量时光源需闪动两次，分别对着样品和参比白，过程中系统误差包括光源光强分布差异，光路状态与温度变动以及电路漂移等，全被塞进样品和参比的差值里作解释，于是误差容易变大，仪器间的差异也更突出，作为一名光学领域的专业人士显然深有感触且认知精准。

按测量模式分类

I、 SCE、 SCI/SCE三种模式分析

SCI是Specular Component Include的缩写，也被称为SPIN，这种模式在采集样本色彩信息时，不论表面形态如何，就像浏览杂志图片时忽略那些光泽反射，直接将镜面反光效果考虑进来以排除表面外观对色彩造成的干扰，其实质是捕获真实色彩数据的一种技术。

SCE即Specular Component Exclude，有时称为SPEX，与人眼识色机制存有共通点，物体表层特质会渗入视觉中的色彩里，带有光泽的表层其测量值通常比同色但无光泽的表层更深些，包含镜面反射的测量形式能够大幅削减样品表面测定干扰，在颜色品控及其配色运算方面表现可观，展露出的是介质的纯净色彩，与表层特性没有关联，而排除镜面反射的测定方法结果更加趋近于肉眼捕捉的实际情形，并能够涵盖对样品表面形态和纹理结构的反映，⍨。

按检测方式分类

按检测方式分类，色差仪可分为透射式与反射式两类

透射式色差仪

工作原理： 光源发出的光在穿过被测物体时，部分光线被吸收，另一部分则实现穿透，仪器负责捕捉透过物体后的光强度及其光谱分布特征，随后通过将获得的数据与标准样品的透射光数据加以比对，便能够计算出对应的色差值。

适用场景： 这款设备主攻透明或者半透物的颜色测量，玻璃，塑料膜以及液体都涵盖在其测量范围之内，在饮料行业可观察瓶装饮料颜色是否合乎标准，于塑料制品行业能够核查透明膜是否存在色差情况，它恰似一把精密的尺子，辅助各个企业精确掌控产品的真实色彩呈现，避免偏差超标的风险逐渐累积，助力生产过程中的品质得到更为稳定的管控。

特点： 测量透过物体的光时，物体厚度和均匀性需满足特定条件，因为厚度不均或夹杂异物可能会搅乱透射光的强度及其分布特性，从而对结果精确度造成干扰，相较于其他设备，透射式色差仪对光源稳定性提出了更高的需求，毕竟光源强度一旦出现波动就会直接影响透射光的测量数据，保持稳定的光源就像看不见的桥梁，在无形中护航测量数值的可靠性与稳定性。

反射式色差仪

工作原理： 光源射出的光打在被测物体表面后，一部分会被弹回，仪器此时开始记录反射光的强度及其光谱分布特征，接着这些数据与标样的反射情况进行比对，最终形成颜色差异结果，表面上看似平铺直叙的过程却充满了微妙的光学变化与精密的数据处理逻辑。

适用场景： 不透明物体的颜色测量在各领域有着广泛应用，例如纸张，纺织品，涂料，塑料制品和金属表面都能发现其用途踪迹，印刷行业属于典型实例之一，聚焦于检测印刷品是否符合设计标准中设定的颜色要求；汽车制造行业也毫不例外，重心是审视汽车车身涂料颜色的均匀度与准确性表现情况，这些场景下，确保颜色的一致性成为重要目标，从而达到品质保障门槛。

特点： 反射式色差仪可用于测量物体表面颜色，其优势在于能同时顾及纹理，光泽此类影响颜色呈现的因素，尤其对于那些表面粗细不一或带有独特纹路的物体，能够更为真实地反映颜色属性，不过深色物体会吸收大量光线，导致反射光减少，这类仪器的精确度或许会在测量时略微下降。