顏色圍繞著我們生活的每一刻，并以大大小小的、 有意識和無意識的方式影響我們的情緒、行為和信念。顏色可以設(shè)定一種情緒，警告我們危險(xiǎn)，給我們重要的信息，甚至給我們帶來快樂。盡管顏色普遍存在，但描述它仍然難以捉摸，部分原因是  人與人之間的顏色感知存在差異，部分原因是缺乏人眼所見的數(shù)百萬種色調(diào)中的每一種的描述符。

儀器顏色測量超越了人類感知和詞匯的限制，使我們能夠?qū)㈩伾畔⒆鳛榭陀^數(shù)據(jù)捕獲，創(chuàng)建 一種通用的顏色語言， 這對于世界各地行業(yè)內(nèi)部和行業(yè)之間的交流至關(guān)重要。兩種最先進(jìn)的顏色測量儀器類型是色差儀和分光測色儀，它們都使用先進(jìn)的技術(shù)來準(zhǔn)確、精確地量化和定義顏色。

雖然密切相關(guān)，但這些儀器具有獨(dú)特的品質(zhì)，可能使其中一種儀器 比另一種更適合 特定類型的測量。了解色差儀與分光測色儀的特性可以幫助您為您的應(yīng)用選擇最佳工具。

什么是色差儀？

色差儀旨在執(zhí)行一種心理物理樣本分析，這意味著其測量與人類感知相關(guān)。換句話說，它旨在以我們的方式查看顏色。

它的結(jié)果是直接的，并作為三刺激值讀取。 三色值 是用代表其視覺外觀的不同維度的字符來標(biāo)識顏色的值。三色值可能包含 X、Y 和 Z 或 L、a 和 b 等值。三刺激色的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”是由國際照明委員會開發(fā)的 CIE 顏色系統(tǒng)——標(biāo)題中的 CIE 代表其名稱的法語版本。

色差儀中涉及一些獨(dú)特的組件。

• 光源： 光源代表特定的光源，例如日光或白熾燈，以將一致的亮度投射到物體上。在色差儀中，光源是固定的。

• 觀察者： 標(biāo)準(zhǔn)觀察者提供了一個特定的視野來分析顏色。色差儀通常使用 2 度標(biāo)準(zhǔn)觀察器，適用于顏色評估和質(zhì)量控制。

• 三刺激吸收濾光片： 吸收濾光片隔離要應(yīng)用于樣品的特定波長。

色差儀如何工作

比色計(jì)的使用通常基于 Beer-Lambert 定律，它告訴我們?nèi)苜|(zhì)的濃度與其吸光度成正比。色差儀從一個簡單的光源開始。在透鏡和三刺激吸收濾光片的幫助下，光束變成單一的聚焦波長，然后移動到樣品溶液中。在解決方案的另一邊是一個光電池檢測器，它可以識別有多少波長被吸收了。檢測器連接到處理器和數(shù)字顯示器，提供可讀的結(jié)果輸出。

既然您知道它是如何工作的，那么讓我們來看看色差儀的優(yōu)缺點(diǎn)。

色差儀的優(yōu)點(diǎn)

以下是色差儀的一些好處。

• 他們專注于三刺激值。 如果您不需要全范圍光譜數(shù)據(jù)，色差儀不會讓您為您不會使用的工具付費(fèi)。

• 它們往往更便攜。 色差儀不太復(fù)雜，因此它們可能更容易在現(xiàn)場移動或使用。

• 他們工作很快。 色差儀的許多應(yīng)用都需要快速移動的設(shè)備，例如在裝配線上，而色差儀可以做到這一點(diǎn)。

色差儀的缺點(diǎn)

雖然色差儀的優(yōu)點(diǎn)很明顯，但也有一些缺點(diǎn)。

• 他們不提供完整的數(shù)據(jù)范圍。 雖然如果您不需要大量數(shù)據(jù)，色差儀非常好，但它們不會為您提供有關(guān)樣品的光譜信息。色差儀沒有可調(diào)節(jié)的光源和濾光片，無法進(jìn)行額外的測量。它將無法找到著色劑強(qiáng)度或幫助顏色配方。

• 它們不是多才多藝的。 色差儀缺乏多功能性，因?yàn)樗鼈兊闹饕康氖菍a(chǎn)品與預(yù)定義的樣本進(jìn)行比較。它們不適合研究或產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用，因?yàn)樗鼈內(nèi)狈?zhǔn)確性和可調(diào)節(jié)組件。

• 他們無法識別同色異譜。 當(dāng)顏色在一種照明條件下看起來相同但在另一種照明條件下不同時，就會發(fā)生同色異譜。例如，熒光燈可能會使產(chǎn)品看起來與在陽光下完全不同。色差儀無法識別和調(diào)整這種情況。

色差儀的應(yīng)用

通常，色差儀會將結(jié)果與現(xiàn)有樣本進(jìn)行比較。色差儀對于簡單的顏色測量非常準(zhǔn)確，非常適合確定色差、牢度和強(qiáng)度以及類似顏色的常規(guī)比較。因此，它們對于顏色質(zhì)量控制非常寶貴，主要用于制造的生產(chǎn)和檢查階段。

什么是分光測色儀？

分光測色儀是一種設(shè)計(jì)用于通過全光譜顏色測量進(jìn)行物理樣品分析的儀器。通過對樣品的反射率、吸光度或透射率特性進(jìn)行逐個波長的光譜分析，它產(chǎn)生的精確數(shù)據(jù)超出了人眼可觀察到的范圍。如果需要，分光測色儀也可用于計(jì)算心理物理色度信息。

分光測色儀非常精確，并提供廣泛的數(shù)據(jù)。他們使用與色差儀相似的組件，但略有不同。

• 光源： 分光測色儀的光源是通用的。您可以使用代表各種類型光的標(biāo)準(zhǔn)和熒光光源。

• 觀察者： 分光測色儀的觀察者通常較大，約為 10 度。 CIE 推薦它 作為最適合工業(yè)色彩應(yīng)用的工具。

• 棱鏡、光柵或干涉濾光片： 為了隔離特定波長，分光測色儀使用棱鏡、光柵或干涉濾光片，可以改變選擇的波長。

分光測色儀如何工作？

分光測色儀的基本布局類似于色差儀，但有更多的步驟和變化，以及一些不同的組件。光源將光源投射到物體上并通過棱鏡、光柵或?yàn)V光片。使用的工具將僅隔離一個波長帶以撞擊樣品。然后，傳感器會檢測到未被物品吸收的光，并將數(shù)據(jù)傳遞到配備適當(dāng)軟件的處理器或計(jì)算機(jī)上。它可以檢測反射率、透明度和照度以及三色值。 

接下來，我們將討論分光測色儀的優(yōu)缺點(diǎn)。

分光測色儀的優(yōu)點(diǎn)

分光測色儀的一些優(yōu)點(diǎn)如下。

• 它們非常全面。 分光測色儀具有更先進(jìn)的硬件，可以測量色差儀無法測量的質(zhì)量，包括同色異譜和反射率。

• 它們用途廣泛。 您通常可以調(diào)整照度和觀察者設(shè)置，以便在分光測色儀上獲得正確的選項(xiàng)。

• 他們使用功能強(qiáng)大的軟件。 通過與軟件集成，分光測色儀提供了一種新的、全面的方式來查看和分析內(nèi)置顯示器之外的數(shù)據(jù)。

• 它們有多種風(fēng)格。 分光測色儀可用于多種樣品類型，包括粉末、液體和透明材料。便攜式選項(xiàng)也可用。

分光測色儀的缺點(diǎn)

當(dāng)然，任何一項(xiàng)技術(shù)都沒有一些缺點(diǎn)。以下是分光測色儀的一些缺點(diǎn)。

• 它們更復(fù)雜。 復(fù)雜性帶來了敏感性，它們可能不適合工廠環(huán)境。

• 它們可能更貴。 盡管價格因型號而異，但分光測色儀及其精確、廣泛的信息通常比色差儀成本更高。

• 他們可能擁有比必要更多的技術(shù)。 如果您只需要色差儀可以提供的簡單顏色測量，那么分光測色儀可能超出您的需要。

過去，分光測色儀龐大而復(fù)雜，但現(xiàn)代技術(shù)使它們變得更小，更易于使用。 

分光測色儀的應(yīng)用 

分光測色儀比色差儀提供更高水平的靈活性和多功能性，部分原因在于它們提供多種光源/觀察者組合，并且可以在 多種幾何排列中運(yùn)行，包括 45°/0° 和 d/8°。因此，分光測色儀能夠測量同色異譜、識別著色劑強(qiáng)度、分析各種樣品類型，并讓用戶在包括或不包括鏡面反射率之間進(jìn)行選擇以 解釋幾何屬性。

全光譜分析還提供了更高的特異性，可以識別色差儀遺漏的色差。分光測色儀器非常適合研發(fā)階段的廣泛應(yīng)用，包括顏色配方和 顏色系統(tǒng)開發(fā)，以及整個生產(chǎn)過程中的顏色質(zhì)量控制。

色差儀和分光測色儀的主要區(qū)別是什么？

色差儀和分光測色儀之間有一些相似之處，但兩者仍然有很大不同。最大的區(qū)別在于能力和使用。分光測色儀非常強(qiáng)大，可以提供比色差儀更深入的測量，例如光譜數(shù)據(jù)。這就是為什么它們主要用于研發(fā)或?qū)嶒?yàn)室使用中的精確測量。相比之下，色差儀更簡單，并且在生產(chǎn)和制造中很常見，例如用于質(zhì)量控制。

其他一些差異包括：

• 多功能性： 分光測色儀有許多可調(diào)選項(xiàng)，可以很好地用于不同類型的樣品和測量。

• 成本： 如前所述，由于其強(qiáng)大的技術(shù)，分光測色儀通常比色差儀更昂貴。

• 準(zhǔn)確性： 色差儀不如分光測色儀準(zhǔn)確或精確。

為您的應(yīng)用選擇最佳顏色測量設(shè)備

選擇顏色測量儀器需要了解色差儀和分光測色儀的優(yōu)缺點(diǎn)，如上所述。如果您仍然不確定哪種儀器最適合您的目的，這些問題可以幫助您在考慮選擇時更加清晰。

• 所需數(shù)據(jù)類型： 應(yīng)用程序是否只需要光譜數(shù)據(jù)或三色值？

• 儀器幾何形狀： 儀器是否具有您的應(yīng)用所需的幾何形狀？

• 精密度和準(zhǔn)確度： 要獲得滿意的結(jié)果，必須達(dá)到什么水平的精密度和準(zhǔn)確度？

• 光源： 儀器是否有適合您應(yīng)用的光源？

• 測量速度： 多快可以獲取數(shù)據(jù)？需要什么樣的樣品制備？

• 易用性： 儀器的設(shè)計(jì)是否考慮到用戶，便于簡單快速的操作？

• 穩(wěn)健性： 儀器是否適合使用環(huán)境？能否承受惡劣的工廠條件？

• 軟件界面： 隨附的軟件是否可以讓您輕松收集、分析和共享數(shù)據(jù)？

• 產(chǎn)品質(zhì)量： 并非所有顏色測量儀器都是一樣的，無論它們是色差儀還是分光測色儀。通過選擇最優(yōu)質(zhì)的儀器，您可以放心，您將獲得最高質(zhì)量的結(jié)果。