測色儀的知識講解

首先讓我們了解一下測色儀的原理。

     在沒有測色儀之前，顏色的辨別只能通過人眼來判斷，但大家都知道，看顏色的結果受三個要素的影響：光源、物體、觀察者。它們中任一個變化都會導致結果的變化，所以必須有一個標準的、客觀的設備或儀器來得出量化的數據。
      1、光源通常是被認為發光的物質，但色度學概念中，光源是各種不同的能量光譜組成的照明體，它是一個在不同波段（如400nm）有自己特定能量的圖譜。通常人們認為電磁光譜中可見光的范圍是400-700nm，但較新CIE（國際照明委員會）發現并規定360-780nm才是較新的可見光范圍。而大家知道，光源的不同會導致看顏色的不同，那是和光源本身特性相關的，也就是說，不能能量分布的光源照明體會導致看顏色的結果不同。我們國家常用的光源有D65光源，C光源，A光源，TL84光源，CWF光源，U30光源等等，他們的能量圖譜都不同。

      2、物體就是我們通常說的待測樣品，它可以是你的標樣也可以是你的試樣。各行業的樣品完全不同，但它們都有相同的特性，樣品本身的著色劑（染料、顏料等等）對光有吸收，繼而帶來反射或透射的不同。

      3、觀察者，你可以認為是人眼或者是儀器的檢測器，但在色度學概念中，我們叫2度或10度視角，這是因為隨著醫學及生物學的發展，科學家在1931年及1964年分別發現人眼視網膜上有對顏色敏感的桿體及椎體細胞負責明暗和顏色視覺，而這些細胞的分布與瞳孔及物體所形成的夾角是2度和10度，所以我們通稱為視角。
       測色儀是模擬人眼觀察顏色，并給出結果的客觀儀器，它的光源現在技術一般是模擬D65光源，多為閃光氙燈，好的儀器的光源是D65光源模擬日光的時候，其中UV（紫外）部分也模擬得非常像，而且如果夠標準的話都會配紫外和可見光比例校正板給客戶，這樣，光源是足可以放心了。但還有觀察者和其它很多因素決定著一臺測色儀器的優劣。

      測色儀從結構上來看分為兩種：積分球和45°/0°或0°/45°。積分球結構業內一般叫d/8°結構，d是diffuse的縮寫，由一束光照在積分球內壁上在積分球里混合后形成入射光，積分球涂層是白色的高反射物質，這些物質必須長年不變化，保持高反射和穩定才會使光源穩定。市場上的美國HunterLab和X-Rite的積分球用的物質都是更好的物質，比傳統BaSO4要耐候的多。積分球的尺寸ASTM也有規定，6.5英寸，相當于165mm直徑的積分球，而市場上的很多手提式或便攜式測色儀只不過是為了方便而已，并不是標準的可信賴的儀器。

      45/0結構儀器是45度角入射到樣品，0度角接收，照明方式和人眼看的方式接近，不考慮鏡面反射光的影響，所以測量結果也會和人眼看的很接近。
       從分光原理上來看，分為兩種，三刺激值和分光原理，前者通過模擬紅綠藍三原色，大概估計出顏色，但對計算其它顏色指數非常不精確-它沒有反射率或透射率，它只有三個點參與計算，它沒有標準觀察者和視角。
       分光原理測色儀就理想很多了，通過光照射到樣品上，經過反射到光柵分光，然后光信號轉換成電信號，轉算成數字信號。其中光源、光柵、光信號放大裝置、光電轉換器等等環節都要求非常高，計算過程是從光源光譜能量*反射率（透射率）*觀察者（2度/10度視角-xyz值）*系數的積分值得到相應的XYZ三刺激值，然后通過轉換得到Hunter Lab或CIE L*a*b*及其它指數或色度標尺。
      所以最關鍵的就是如上說的光源等等設備里的元件，很多分光原理測色儀的優劣在這里就可以見高下了。

其次、測色儀校準和顏色空間

       這個行業通用的一個指標叫L a b色空間，這個剛看到以為是實驗室Lab的小東西其實在顏色領域非常非常知名，L值代表了顏色的明亮度-Lightness，a值代表了顏色的紅綠方向，b值代表了顏色的黃藍方向，Hunter Lab和CIE L*a*b*在色度空間上都是不均勻的，而且在黃藍方向二者還有差別。L a b色空間很直觀，兩個顏色一比較，看看在三個值上的差別就知道色差怎樣了，創立L a b色空間的科學家我們應該知道并記住，Richard.S.Hunter，麻省理工的雙博士，他還創立了Hunter白度，Hunter黃度，對顏色領域的貢獻不可謂不大。
我們很難跟大家交流里面元器件的內容，但如果你有興趣，倒也可以交流一下。但我們可以提供一個簡易的方法來測試，那就是用標準板來校準儀器。很多客戶買的儀器都自帶了標準白板、黑光鏡或黑板、綠板等，甚至還有客戶配備了12塊標準色塊板，大家都用這些標準板來校準。

      測色儀的標準板和你的手表與北京時間天天對時一樣，是要溯源的，并不是廠家自己定義的。行業里的標準白板和綠板一般都是溯源到NPL或者NIST的，但據我們觀察，市場上除了美國HunterLab公司的測色儀以外幾乎沒有廠家將溯源數據提供給客戶，換句話說，儀器校準是個不太準的過程。舉例來說，如果你身邊正好有一臺儀器，你把白板換成白紙或者弄臟，你看能校準通過嗎？綠板也一樣，大家不妨做這個試驗，你會發現校準并非那么可信。