d/8°積分球色差儀與0/45°環形照明色差儀區別

發布日期：2023-05-16 瀏覽次數：216

色差儀有d/8°積分球式和0/45°環形照明式兩種幾何條件，不同結構的色差儀由于測色幾何條件不同，即測量的光路不同，測量的結果會有差異，比如0/45°環形照明式的色差儀一般只能測量不透明的物體，而d/8°積分球式可以測量透明和不透明物體的顏色。本文對d/8°積分球色差儀與0/45°環形照明式色差儀的區別進行了簡要介紹。

d/8°積分球色差儀

不同色差儀的幾何結構類型：

1.d/8°積分球色差儀

積分球是一個中空的金屬球，其內表面涂有中等灰色的高反射漫射物質，如硫酸鋇或聚四氟乙烯。進入這個球體的光線經過多次反射后都只能從測量孔或光源孔射出積分球。一束光從任意的不通過球心的角度照進積分球后經過球壁的多次反射后會從各個角度照射到樣板，最終通過測量孔或光源射出積分球。測量孔是在與法線夾角成8°的位置，由一組光電管構成的探測器。

CIE沒有明確規定積分球的開孔尺寸，只要求所有開孔面積不超過內表面積的10%，因此不同廠家產品的開孔位置、尺寸、光源入射角度會有區別，因此特別對于有中等光澤的樣板，不同的儀器測量結果的絕對值會有差異，但是對比測量的定性結論（樣品的絕對值與標準板的絕對值之差的正負）一般相同，只是定量（差值的大小）上存在差異。與觀測孔關于法線對稱的地方有一個光阱，關閉光阱時鏡面反射成分包含在內，簡寫作d/8：i（d表示漫反射照明，8是8度角接收，i指包括鏡面反射），也可簡寫作SPIN。當光阱打開時去除了鏡面反射，此條件簡寫作：d/8：e（e指去除鏡面反射）也可簡寫作SPEX。

2.0/45°環形照明式色差儀

理想漫反射物體對于任意一束光都將以漫反射形式即各方向等效地反射出去，為此入射光和觀察者的角度并不重要，不會影響觀察結果，但真實物體表面并非理想漫反射表面，多少都會由于鏡面反射成分和表面紋理而造成由于入射光和觀察者的幾何位置不同而表面出微小顏色差異。而對于如圖（1）所示的環形照明則可以消除這種影響。這種以45°環形照明0°（法線方向）觀測的幾何條件可以縮寫為：45/0；C。由于光路可逆，它與0°照明45°方向環形接收是等效的，該測色幾何條件對應的色差儀有三恩時NR145+等。它使用一個氙燈作為光源，經由一組光導纖維將照明光以45°環形照到樣板上，法線上有一組光電管作為探測器。

這種色差儀的光路由于抵消了表面紋理的影響而更適合用于涂料顏色調配過程，因為樣品表面的光澤和紋理不會影響到顏色測量，在現實中沒有與之完全對應的觀察環境。

d/8°積分球色差儀與0/45°環形照明式色差儀的區別：

d/8°積分球類色差儀一般都有兩種模式，也就是SCI和SCE，其中SCI是包含鏡面反射光的方式，SCE是不包含鏡面反射光的方式，積分球色差儀在SCE模式下，對平整、光滑、均勻樣品進行測量，其讀數與0/45°色差儀接近。

但是工業上一般不提倡這種測量方式，因為積分球色差儀去掉鏡面反射模式測量的結果往往沒有那么精確。這主要是因為任何一種樣品的弧度和紋路將會一起鏡面反射光不進入積分球的去除鏡面反射孔，并使一些（常常是不穩定的）鏡面反射光錯誤地包括在測量內。即積分球色差儀去除鏡面反射是不完全的去除鏡面反射，檢測其或光柵在接收信號時將漫反射和鏡面反射光都同時檢測了，與人眼觀測模式不同。因為人眼觀測樣品時都是完全去除鏡面反射的，0/45°色差儀就是完全模擬人眼觀察角度而設計的照明-觀察模式。

兩種實際顏色是完全相同但是由于一個表面光澤另一個表面處理不同，所以兩種樣看起來顏色就是完全不同的。積分球去除鏡面反射測量出來的色差將非常小，但是實際我們用肉眼觀察其色差卻非常大。但是這是采用基于人眼觀察角度而設計的0/45°的色差儀來測量，色差就是非常大的。因為0/45°色差儀的光學幾何結果與人眼一致，檢測出來的數據也能同人眼觀測的效果相一致。

所以在檢測表面處理不一致的工業生產產品時我們建議使用0/45°色差儀，這種更接近人眼的觀察結果。不過現在色差儀的研發生產商在設計儀器是也會考慮到這種原因，現在不少市場上主流的積分球類色差儀的SCE模式已經能夠非常優秀的去除鏡面反射帶來的測量誤差了，其實選購產品是主要還是進行測量試機確定那一款更適合自己的產品。