近年來，顏色成為評定許多產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)，生產(chǎn)中對顏色質(zhì)量的要求越來越高。產(chǎn)品顏色測量不準(zhǔn)確或者不同位置的顏色差識別不準(zhǔn)，將會造成次品或廢品，給企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。那么，顏色測量的方法有哪些？顏色測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀是怎樣的呢？本文為大家做了相應(yīng)的分析與介紹。
顏色測量的方法：
1.目視法
目視法是一種古老的同時也是顏色測量的最基本方法，具體做法是由有經(jīng)驗的技術(shù)人員在特定的照明條件下對產(chǎn)品目測鑒別，與CIE（國際照明委員會）標(biāo)準(zhǔn)色度圖比較，得出顏色參數(shù)。人的眼睛雖有優(yōu)異的視覺功能，但是不能準(zhǔn)確識別細(xì)微的色彩差異，常出現(xiàn)色彩判斷失誤。用這種方法測量的結(jié)果包含一些人為因素，精度低，操作麻煩。
2.光電積分法
現(xiàn)代色度學(xué)的發(fā)展為儀器客觀地評價顏色奠定了基礎(chǔ)。光電積分法是20世紀(jì)60年代儀器測色中采用的常見方法。光電積分法不是測量某一波長的色刺激值，是在整個測量波長區(qū)間內(nèi)通過積分測得樣品的三刺激值X、Y、Z，由此計算出樣品的色品坐標(biāo)等參數(shù)。它通常用濾光片覆蓋在探測器上，把探測器的相對光譜靈敏度S（λ）修正成CIE推薦的光譜三刺激值x（λ）、y（λ）、z（λ），用這樣的三個光探測器接收光刺激時，就能用一次積分測量出樣品的三刺激值X、Y、Z。濾光片需滿足盧瑟條件，以精確匹配光探測器。在實際的濾色修正中，由于色玻，璃的品種有限，儀器不可能做到完全符合盧瑟條件，只能近似符合。應(yīng)用部分濾光片法可使x（λ）、z（λ）曲線的匹配積分誤差小于2%，y（λ）曲線的匹配積分誤差小于 0.5%。
3.分光光度法
a.分光光度法測量原理
分光光度法通過測量光源的光譜功率或物體反射光的光譜功率計算顏色三刺激值，進(jìn)而計算出顏色參數(shù)。它通過探測樣品的光譜成分確定其顏色參數(shù)，所以精度非常高。在大多數(shù)顏色測量中物體的反射色經(jīng)常被測量），因而分光測色儀以測反射樣品為主。
b.分光光度測量方法
按照光路的組成不同，分光光度法可分為單光束分光測色法和雙光束分光測色法。單光束分光測色法只有一個分光器件和一個探測器，測量時光源閃兩次，通過比較參照物和樣品在同一波長上反射的單色輻射功率得出數(shù)據(jù)，采用軟硬件措施消除測量的系統(tǒng)誤差（光源光強分布差異，光路變化，溫度變化，電路漂移等），結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。雙光束分光測色法有兩個分光器件和兩個探測器。測量時光源只閃一次，同時測樣品和參照標(biāo)準(zhǔn)，克服了系統(tǒng)變化帶來的誤差。
根據(jù)光譜信號采集的方式，分光光度法分為光譜掃描法和光電攝譜法兩種。光譜掃描法是單通道的測色方法，按一定波長間隔，采用機(jī)械掃描結(jié)構(gòu)逐個波長采集光譜信號，被單通道探測器探測，經(jīng)信號處理后顯示數(shù)據(jù)；優(yōu)點是精度較高，缺點是光路和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測度慢，且波長重復(fù)性差，對光源的穩(wěn)定性要求較高，受光源的不穩(wěn)定性等因素影響嚴(yán)重，不適合在線測量。此類儀器一般由光源、單色器、探測器、數(shù)據(jù)處理和輸出裝置組成。光源一般為穩(wěn)定性光源，如鹵鎢燈、氙燈等。單色器是儀器的核心，分為棱鏡分光式、光柵分光式和濾光片分光式等。探測器采用光電倍增管、光電管。
光電攝譜法用攝像的方式測量光譜，最初起源于采用膠片成像方式，隨著科技的發(fā)展，采用如多通道探測器（CCD，SPD）等同時接受各個譜段的像。光電攝譜法可同時探測全波段光譜，通過分光系統(tǒng)被多通道探測器探測待測物光譜能量的分布信息，將光譜信息產(chǎn)生的時序信號送入處理電路，計算并顯示數(shù)據(jù)；光電攝譜法是光譜分析技術(shù)領(lǐng)域中的一次革命，與使用單色儀和光電倍增管的傳統(tǒng)光譜掃描測量系統(tǒng)相比有許多優(yōu)點，例如測量時間極短，信噪比較高，對光源穩(wěn)定性要求低，不必使用機(jī)械掃描就能獲取空間分辨和時間分辨光譜，特別適用于瞬態(tài)、大數(shù)據(jù)量的光譜測量。
顏色測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀：
1.光電積分式儀器
光電積分式儀器由光源、探測器、數(shù)據(jù)處理器和輸出單元四部分組成。探測器一般是三個帶有修正濾光片組的的光電管或大面積硅光電二極管，在要求儀器有較高靈敏度的場合下采用光電倍增管。
光電積分式儀器不能精確測量出色源的三刺激值和色品坐標(biāo)，但能準(zhǔn)確測出兩個色源之間的差別，因而又被稱為色差計。國外色差計從60年代開始大量生產(chǎn)，如日本日本臺式色差儀CR-400/410、色彩色差計CR-321，我國從80年代初開始研制這類儀器，如三恩時公司生產(chǎn)的NR145+全自動測色色差計，但和國外相比，我國研制的色差計臺間差較大。彩色亮度計也是光電積分式儀器，通過望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)對遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行顏色參數(shù)測量。
2.分光測色儀器
國外早期生產(chǎn)的分光測色儀多采用光譜掃描法，20世紀(jì)70年代前分光測色儀采用HARDY分光光度計的傳統(tǒng)光路和結(jié)構(gòu)，體積龐大，測速慢，70年代MACBETHMS2020分光光度計改進(jìn)了結(jié)構(gòu)，采用了閃光光源和陣列硅二極管探測，大大縮短了測量時間，代表了當(dāng)時測色儀器的發(fā)展方向。
1991年，ACS、ICS和Datacolor 三家公司合并成現(xiàn)在的DataColorInternational。近十年來，日本日本和美國X-Rite新進(jìn)入測色市場，均是在90年代才開始制造手提式測色光譜光度儀。
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，80年代初微機(jī)很快應(yīng)用于測色儀器，通過不同的接口對分光光度計進(jìn)行控制測量和數(shù)據(jù)采樣，根據(jù)使用要求計算出色度參數(shù)。美國X-Rite 公司 8000 系列是全球第一臺采用 USB 接口連接的臺式分光測色儀。20世紀(jì)80年代后期和90年代初，采用光電攝譜法的分光測色儀在國際上得到很大發(fā)展，以Datacolor公司的SF系列儀器和日本日本公司CM-2500d/2600d、CM-3600d 等測色儀為代表，同時分光測色儀向便攜式、小型化發(fā)展。
采用光電攝譜法的分光測色儀一般由光源、積分球、攝譜儀、信號處理電路和顯示電路組成。攝譜儀由分光器件和多通道探測器組成。探測器普遍采用自掃描光電二極管陣列（SPD）、CCD器件等。攝譜儀將待測光分光并成像，投射在探測器的光敏面上。攝譜儀一般用光柵作為分光器件。光柵攝譜儀最初用平面光柵進(jìn)行光譜掃描，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測速慢。隨著光柵制作工藝的提高，采用入射光和譜面均位于羅蘭圓上的凹面光柵1分光，提高了測色精度，但難以與迅速普及的多通道光電探測器匹配，90年代中期光柵攝譜儀采用能成一平面像且聚色散、聚焦、準(zhǔn)直功能于一體的全息平場凹面光柵分光，稱為平場攝譜儀。平場攝譜儀無需準(zhǔn)直透鏡和成像物鏡，具有光學(xué)面少、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、光能利用率高等優(yōu)點，如mercury1000便攜式分光測色儀的平場攝譜裝置。目前國內(nèi)外普遍研究帶有微處理器、有檢測和信息處理功能的集成電路系統(tǒng)，使測色儀器具有自動校正、自動補償、數(shù)據(jù)處理、圖像處理、圖像識別、存儲、記憶等功能。一般便攜式分光測色儀內(nèi)的存儲器就能儲存1000多個數(shù)據(jù)和50多個標(biāo)準(zhǔn)色樣，通過接口與電腦連接，用于多種測量的比較和運算，如SF450X分光測色儀與配色軟件連接，組成電腦配色系統(tǒng)。日本CM-2600d是世界上首創(chuàng)內(nèi)置UV瞬間調(diào)節(jié)功能的便攜式分光測色計，可連接電腦使用色彩品質(zhì)管理軟件或配色系統(tǒng)。
進(jìn)入 90年代，隨著信息收集方法的改進(jìn)，應(yīng)用軟件的開發(fā)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的提高，在線測色控制儀得到很大的發(fā)展，在準(zhǔn)確性，靈敏性上取得很大進(jìn)步，各大公司生產(chǎn)的高性能，低價格，使用方便，可用網(wǎng)絡(luò)控制產(chǎn)品質(zhì)量的在線測色儀相繼進(jìn)入市場減少次品率，降低染整加工費用在20%以上。Datacolor公司的Dataline配上DF250RS（遠(yuǎn)程傳感光）分光光度測色儀，在保證精度性的情況下可進(jìn)行較大區(qū)域監(jiān)測。Hunterlab公司生產(chǎn)的Spectra_Probe Denim在線測色系統(tǒng)適用平幅布片連續(xù)染色，它以每秒80次的讀書速度連續(xù)測量織物左，中，右的顏色，傳遞信息給電腦進(jìn)行程序分析，處理數(shù)據(jù)，并做出快速反應(yīng)。
顏色測量儀器的發(fā)展趨勢：
隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，目視測色法因精度低，已基本被淘汰。目前顏色測量通常采用光電積分法和分光光度法。光電積分式測色儀器具有一定的測量精度，適用于只需要控制物體顏色（如快速質(zhì)檢、在線檢測），測量精度要求不很高而又不需要配色的行業(yè)。分光光度法有光譜掃描法和光電攝譜法兩種，是目前科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的顏色測量方法。隨著光電子器件和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，精確顏色測量目前已完全過渡到分光光度法。光電攝譜法是當(dāng)今國際上最先進(jìn)的測色方法，代表了顏色測量的發(fā)展方向。
測色儀器的發(fā)展趨勢：便攜化、小型化、快速化和高精度化；與電腦結(jié)合擴(kuò)展測色儀器功能；顏色在線動態(tài)測試。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，虛擬測色儀器1也是發(fā)展方向。