常见色差仪的类型及不同类型的区别

色差仪怎么分类？市面上的色差仪，根据其原理、测量精度、光路结构等的不同，可以分为不同的类型，例如三刺激值色差仪、手持式色差仪、积分球色差仪等。本文对市面上常见色差仪的类型及不同类型的区别做了简要介绍。

色差仪从功能、观察方式、光速数、光源几方面标准来对色差仪进行分类介绍，具体如下：

1、以光束数为标准分类

双光束测量原理和单光束测量原理

双光束色差仪有两个光栅和两个检测器。测量时光源只闪一次，同样测样品和参比白。这样就克服了系统变化所带来的误差，测量数据的精度非常高。只是色差仪成本较高。单光束色差仪只有一个光栅和一个检测器。所以测量时光源闪两次，分别测样品和参比白。而两次测量时的系统误差（光源光强分布差异，光路变化，温度变化，电路漂移等）被当做样品和参比白间的差异，所以误差比较大，仪器的台间差也比较大。

2、以观察方式为标准分类

d/8度或8/d积分球式和0/45度

“0/45度”只能用来测平滑的表面，而且不能用于电脑配色。

“d/8度或8/d积分球式”可以用来测量各种表面，还可用于电脑配色。另外要考虑有没有消除镜面反射和包含镜面反射的测量模式，如果两种模式都有，则在测量光洁表面，有明显反射表面的色彩时非常有用。

3、以功能为标准分类

色差仪侧重于dE值的精确测量，经过白板校正，还能给出绝对值（L，a，b）。

分光测色仪同时给出精确的dE值和绝对值（L，a，b），常用于需要配色的场合。

80%的客户实际使用的是dE值的精确测量，色差仪已经能满足要求。

4、以光源为标准分类

LED蓝光激发、钨丝灯和氙灯

LED蓝光激发是科技发展的产物，随着LED的技术进步，寿命极长、不发热和高稳定性的LED光源，已经被越来越多地采用在高品质色差仪中。

钨丝灯是颜色测量仪器（包括各种可见光谱分光光度计）最常用的光源，它是一个内充惰性气体或者卤素（防止钨丝氧化和热蒸发）的白炽灯泡。用钨作为灯丝材料是因为钨有足够的强度，并能经受高温。经测试在可见光区钨灯的光谱曲线与黑体发射器光谱曲线几乎完全重叠。随着近年稳压电源和脉冲电源的发展，钨灯能够重复稳定的，高色温的光束，完全可以满足外观颜色测量对光源的需要。

氙灯是另一种常用于颜色测量仪器的光源。它是一个装有一对电极的充满氙气的密封玻璃管。当在电极上加上高电压时，内部氙气就会受到激发瞬间产生弧光，这属于一种充气放电灯。氙灯的优点在于谱线比白炽灯的谱线更接近于日光并且能量较高。

钨丝灯和氙灯的缺点是寿命短、发热高，更换成本高昂，而且不能用于测量照明和测量定位。

以上就是四种标准分类的色差仪类型，用户需根据实际需求进行选择。

色差仪按测色原理分类：

1.三刺激值型色差仪

最早的便携式色差仪就是三刺激值型便携式色差仪，早在1931年科学家就提出从理论上假设并不存在于自然界的三种原色，即理论三原色，以X，Y，Z表示，以期从理论上来调配一切色彩。三色系统中，与待测光达到颜色匹配所需的三种原色刺激的量。用X（红原色刺激量）、Y（绿原色刺激量）和Z（蓝原色刺激量）表示。

三刺激值是引起人体视网膜对某种颜色感觉的三种原色的刺激程度之量的表示。根据亥姆霍兹的三原色理论，色的感觉是由于三种原色光刺激的综合结果。源于此理论科学家研发出了早期的三刺激值型便携式色差仪。

三刺激值型便携式色差仪主要是由三滤镜配合硅光电池作为三个传感器，结构相对简单，精度不高，比较适合测量不同样品间的色差，不适合用于例如反射滤光谱及色强度等复杂的色彩分析中。

2.分光型色差仪

分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法，分光型便携式色差仪的就是利用这种方法来测试的，准确度很高。

在分光光度计中，将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到与不同波长相对应的吸收强度。如以波长(λ)为横坐标，吸收强度（A）为纵坐标，就可绘出该物质的吸收光谱曲线。利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法，称为分光光度法，也称为吸收光谱法。

分光型便携式色差仪一般采用衍射光栅或回折光栅，将光线按一定波长间隔分开，然后采用若干组传感器阵列进行感光分析。分光型便携式色差仪一般精度更高，对颜色也比较敏感，除了测量色差外，还可以测的每一波长选的反射率曲线，因此更适合于复杂的色彩分析。

色差仪按测量精度分类：

根据性能参数、精度范围和使用要求，色差仪可分为3种：

1.手持式色差仪

手持式色差仪，又称色彩色差计，其能直接读取数据，不用连接电脑，不配带软件，使用方便，价格便宜，但精度较低，在颜色管理的一般领域使用广泛。

2.便携式色差仪

便携式色差仪，又称便携式分光色差仪，其除了能直接读取数据外，还能连接电脑，配带软件，体积较小，便于携带，精度较高，价格适中。

3.台式色差仪

台式色差仪，又称台式分光测色配色仪，其具有读数窗口，连接电脑时需要使用测色、配色软件，具有高精度的测色和配色功能，体积较大，性能稳定，价格较高。

色差仪按几何结构分类：

1.积分球式色差仪

积分球是一个中空的金属球，其内表面涂有中等灰色的高反射漫射物质，如硫酸钡或聚四氟乙烯。进入这个球体的光线经过多次反射后都只能从测量孔或光源孔射出积分球。一束光从任意的不通过球心的角度照进积分球，经过球壁的多次反射后会从各个角度照射到样板，最终通过测量孔或光源射出积分球。测量孔是在与法线夹角成8°的位置，由一组光电管构成的探测器。例如三恩时公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差仪就是这种结构的色差仪。

CIE没有明确规定积分球的开孔尺寸，只要求所有开孔面积不超过内表面积的10%，因此不同厂家的产品的开孔位置、尺寸及光源入射角度会有区别。与观测孔关于法线对称的地方有一个光阱，关闭光阱时镜面反射成分包含在内，简写作d/8：i（d表示漫反射照明，8是8度角接收，i指包括镜面反射），也可简写作SPIN。当光阱打开时去除了镜面反射，此条件简写作d/8：e，e指去除镜面反射。这种仪器不仅能测量不透明样品的颜色，还可以测量透明样品的颜色。

2.环形照明式色差仪

理想漫反射物体对于任意一束光都将以漫反射形式即各方向等效地反射出去，为此入射光和观察者的角度并不重要，不会影响到观察结果，但真实物体表面并非理想漫反射表面，多少都会由于镜面反射成分和表面纹理而造成由于入射光和观察者的几何位置不同而表现出来的微小颜色差异。而环形照明则可以消除这种影响，其是以45°环形照明，0°（法线方向）观测的，可以缩写为：45/0：c。由于光路可逆，它与0°照明45°方向环形接收是等效的，该测色几何条件对应的色差仪有三恩时公司的NR145+等。这种结构的仪器是完全不包括镜面反射光的，测得的数据与人眼观察一致，另外这种仪器只能测量不透明样品的颜色。

三刺激值型色差仪与分光型色差仪的区别：

三刺激值色差仪有相对价格低廉，外形小巧，出众的灵便性以及操作简便的特点。它可以很方便地测得三刺激值。但是三刺激值色差仪却不适合用于例如反射率光谱及色强度等复杂的色彩分析中。分光型色差仪具有高精度性和不断增加的多功能性。由于它可以测得每一波长下的反射率曲线，因此更适用于复杂的色彩分析。三刺激值色差仪主要用于生产线及产品检查中的色差测量，而分光型色差仪通常用于实验室和产品开发研究中的高精度色彩分析和管理。它们的具体区别主要体现在以下三个方面：

1.设计原理不同

分光型色差仪是根据分光型原理设计的，三刺激式色差仪是根据三刺激值型原理设计的，而且分光式色差仪具准确性和不断增加的多功能性。

2.测量范围不同

分光型色差仪能同时测量SC和SCE，还可以模拟多种光源以及测得每一波长下的反射率，因此适用于复杂的色彩分析；三刺激值色差仪能自动比较样板与被检品之间的颜色差异，输出CIEL、a、b三组数据和比色后的△E、△L、△a、△b四组色差数据，可以用于简单的对色观察。

3.价格不同

分光型色差仪具有高精度性和不断增加的多功能性，适用性更广，因此价格也相对昂贵。三刺激值色差仪外形小巧、轻巧方便、操作简便单功能相对单一，因此价格比较便宜。

积分球式色差仪与环形照明式色差仪的区别：

积分球类色差仪一般都有两种模式，也就是SCI和SCE，其中SCI是包含镜面反射光的方式，SCE是不包含镜面反射光的方式，积分球色差仪在SCE模式下，对平整、光滑、均匀样品进行测量，其读数与0/45°色差仪接近。

但是工业上一般不提倡这种测量方式，因为积分球色差仪去掉镜面反射模式测量的结果往往没有那么精确。这主要是因为任何一种样品的弧度和纹路将会一起镜面反射光不进入积分球的去除镜面反射孔，并使一些（常常是不稳定的）镜面反射光错误地包括在测量内。即积分球色差仪去除镜面反射是不完全的去除镜面反射，检测其或光栅在接收信号时将漫反射和镜面反射光都同时检测了，与人眼观测模式不同。因为人眼观测样品时都是完全去除镜面反射的，0/45°色差仪就是完全模拟人眼观察角度而设计的照明-观察模式。

两种实际颜色是完全相同但是由于一个表面光泽另一个表面处理不同，所以两种样看起来颜色就是完全不同的。积分球去除镜面反射测量出来的色差将非常小，但是实际我们用肉眼观察其色差却非常大。但是这是采用基于人眼观察角度而设计的0/465°的色差仪来测量，色差就是非常大的。因为0/45°色差仪的光学几何结果与人眼一致，检测出来的数据也能同人眼观测的效果相一致。

所以在检测表面处理不一致的工业生产产品时我们建议使用0/45°色差仪，这种更接近人眼的观察结果。不过现在色差仪的研发生产商在设计仪器是也会考虑到这种原因，现在不少市场上主流的积分球类色差仪的SCE模式已经能够非常优秀的去除镜面反射带来的测量误差了，其实选购产品是主要还是进行测量试机确定那一款更适合自己的产品。

三恩时分光色差仪介绍：

三恩时分光色差仪主要有TS、PS20、CR等不同的系列，具体情况如下：

1.TS系列分光色差仪

三恩时TS系列分光色差仪主要包括TS7010、TS7020、TS7030、TS7036四种型号，该系列分光色差仪是3nh运用自主分光核心技术研发的便携式分光色差仪，是分光架构下的高级别色差仪，除保证准确的相对值ΔE的同时，还保证绝对值L、A、B长时间的准确性，随时随地能通过国际标准和国家标准的计量。采用内置硅光电二极管阵列（双列24组或32组）感应器、进口白板，重复性ΔE*ab轻松控制在0.05～0.1以内，同时兼顾测量速度与操作的便捷性，连接PC端软件或者不连PC端软件都能快速进行色差测量判断，功能强大，8mm单口径或4/8mm双测量口径满足塑胶电子、油漆油墨、纺织服装印染、印刷、陶瓷等各行业生产和品检中的精准色差控制。

2.PS20系列分光色差仪

三恩时PS系列分光色差仪主要包括PS2010、PS2020、PS2030、PS2040、PS2050、PS2060、PS2070、PS2080等型号，该系列分光色差仪是3nh采用CMOS双路分光传感器研制而成，既是分光色差仪，也是分光测色仪，具备优异的重复性和台间差，测量数据持续稳定、精准可靠，配以舒适圆润的外观造型更让人爱不释手，附品质管理软件支持Andriod、IOS、Windows、鸿蒙系统、微信小程序、配色云等，方便品质监控和数据管理。PS系列分光色差仪配备MAV:Φ8mm/Φ10mm（平台）、SAV:Φ4mm/Φ5mm（平台）、SSAV:1x3mm(尖嘴）等多个测量口径，适应性更广，用于塑胶电子、油漆油墨、纺织服装印染、印刷、陶瓷等各行业的色差品质管控；包含UV可用于荧光样品的测量。

3.CR系列分光色差仪

三恩时CR系列分光色差仪主要包CR-10和CR-10 Plus两种型号，该系列分光色差仪是3nh运用自主分光核心技术研发的分光色差计，操作简便，一键可按成测量，采用内置大面积硅光电二极管阵列感应器，具备优异的重复性和台间差，测量数据持续稳定、精准可靠。其中CR-10分光色差计配备Φ8mm/Φ10mm平台测量口径，CR-10 Plus分光色差计配备Φ8mm/Φ10mm平台+Φ4mm/Φ5mm平台两个测量口径，无论样品表面是规则平整的还是弯曲弧度的，都可以轻易地测量并得到可靠且重复性很好的数据。该系列分光色差仪在塑胶电子、油漆涂料、纺织印染、印刷纸品、汽车、医疗、化妆品和食品等行业，科研机构、实验室领域均有广泛应用。