色差儀是利用內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)光源照明來(lái)測(cè)量透射色或反射色的光電積分測(cè)色儀，它可以用來(lái)直接測(cè)量物體色的三刺激值和色度坐標(biāo)，還可以通過(guò)電子計(jì)算機(jī)顯示出兩個(gè)物體的色差值，是一種實(shí)用的測(cè)色儀器。不過(guò)，色差儀根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)及測(cè)色原理的不用，可以分為不同的類型。本文對(duì)色差儀的類型及不同類型之間的區(qū)別做了簡(jiǎn)要的介紹，感興趣的朋友可以了解一下！
色差儀的類型劃分：
1.按幾何結(jié)構(gòu)分類
（1）積分球式色差儀
積分球是一個(gè)中空的金屬球，其內(nèi)表面涂有中等灰色的高反射漫射物質(zhì)，如硫酸鋇或聚四氟乙烯。進(jìn)入這個(gè)球體的光線經(jīng)過(guò)多次反射后都只能從測(cè)量孔或光源孔射出積分球。一束光從任意的不通過(guò)球心的角度照進(jìn)積分球，經(jīng)過(guò)球壁的多次反射后會(huì)從各個(gè)角度照射到樣板，最終通過(guò)測(cè)量孔或光源射出積分球。測(cè)量孔是在與法線夾角成8°的位置，由一組光電管構(gòu)成的探測(cè)器。例如三恩時(shí)公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差儀就是這種結(jié)構(gòu)的色差儀。
CIE沒(méi)有明確規(guī)定積分球的開(kāi)孔尺寸，只要求所有開(kāi)孔面積不超過(guò)內(nèi)表面積的10%，因此不同廠家的產(chǎn)品的開(kāi)孔位置、尺寸及光源入射角度會(huì)有區(qū)別。與觀測(cè)孔關(guān)于法線對(duì)稱的地方有一個(gè)光阱，關(guān)閉光阱時(shí)鏡面反射成分包含在內(nèi)，簡(jiǎn)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(jiǎn)寫作SPIN。當(dāng)光阱打開(kāi)時(shí)去除了鏡面反射，此條件簡(jiǎn)寫作d/8：e，e指去除鏡面反射。這種儀器不僅能測(cè)量不透明樣品的顏色，還可以測(cè)量透明樣品的顏色。
（2）環(huán)形照明式色差儀
理想漫反射物體對(duì)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(huì)影響到觀察結(jié)果，但真實(shí)物體表面并非理想漫反射表面，多少都會(huì)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現(xiàn)出來(lái)的微小顏色差異。而環(huán)形照明則可以消除這種影響，其是以45°環(huán)形照明，0°（法線方向）觀測(cè)的，可以縮寫為：45/0：c。由于光路可逆，它與0°照明45°方向環(huán)形接收是等效的，該測(cè)色幾何條件對(duì)應(yīng)的色差儀有三恩時(shí)公司的 NR145+等。這種結(jié)構(gòu)的儀器是完全不包括鏡面反射光的，測(cè)得的數(shù)據(jù)與人眼觀察一致，另外這種儀器只能測(cè)量不透明樣品的顏色。
2.按測(cè)量原理分類
（1）三刺激值型色差儀
最早的便攜式色差儀就是三刺激值型便攜式色差儀，早在1931年科學(xué)家就提出從理論上假設(shè)并不存在于自然界的三種原色，即理論三原色，以X，Y，Z表示，以期從理論上來(lái)調(diào)配一切色彩。三色系統(tǒng)中，與待測(cè)光達(dá)到顏色匹配所需的三種原色刺激的量。用X（紅原色刺激量）、Y（綠原色刺激量）和Z（藍(lán)原色刺激量）表示。
三刺激值是引起人體視網(wǎng)膜對(duì)某種顏色感覺(jué)的三種原色的刺激程度之量的表示。根據(jù)亥姆霍茲的三原色理論，色的感覺(jué)是由于三種原色光刺激的綜合結(jié)果。源于此理論科學(xué)家研發(fā)出了早期的三刺激值型便攜式色差儀。
三刺激值型便攜式色差儀主要是由三濾鏡配合硅光電池作為三個(gè)傳感器，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，精度不高，比較適合測(cè)量不同樣品間的色差，不適合用于例如反射濾光譜及色強(qiáng)度等復(fù)雜的色彩分析中。
（2）分光型色差儀
分光光度法是通過(guò)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)在特定波長(zhǎng)處或一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)光的吸光度或發(fā)光強(qiáng)度，對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的方法，分光型便攜式色差儀的就是利用這種方法來(lái)測(cè)試的，準(zhǔn)確度很高。
在分光光度計(jì)中，將不同波長(zhǎng)的光連續(xù)地照射到一定濃度的樣品溶液時(shí)，便可得到與不同波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的吸收強(qiáng)度。如以波長(zhǎng)(λ)為橫坐標(biāo)，吸收強(qiáng)度（A）為縱坐標(biāo)，就可繪出該物質(zhì)的吸收光譜曲線。利用該曲線進(jìn)行物質(zhì)定性、定量的分析方法，稱為分光光度法，也稱為吸收光譜法。
分光型便攜式色差儀一般采用衍射光柵或回折光柵，將光線按一定波長(zhǎng)間隔分開(kāi)，然后采用若干組傳感器陣列進(jìn)行感光分析。分光型便攜式色差儀一般精度更高，對(duì)顏色也比較敏感，除了測(cè)量色差外，還可以測(cè)的每一波長(zhǎng)選的反射率曲線，因此更適合于復(fù)雜的色彩分析。
積分球式色差儀與環(huán)形照明式色差儀的區(qū)別：
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(duì)平整、光滑、均勻樣品進(jìn)行測(cè)量，其讀數(shù)與0/45°色差儀接近。
但是工業(yè)上一般不提倡這種測(cè)量方式，因?yàn)榉e分球色差儀去掉鏡面反射模式測(cè)量的結(jié)果往往沒(méi)有那么精確。這主要是因?yàn)槿魏我环N樣品的弧度和紋路將會(huì)一起鏡面反射光不進(jìn)入積分球的去除鏡面反射孔，并使一些（常常是不穩(wěn)定的）鏡面反射光錯(cuò)誤地包括在測(cè)量?jī)?nèi)。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(cè)其或光柵在接收信號(hào)時(shí)將漫反射和鏡面反射光都同時(shí)檢測(cè)了，與人眼觀測(cè)模式不同。因?yàn)槿搜塾^測(cè)樣品時(shí)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(shè)計(jì)的照明-觀察模式。
兩種實(shí)際顏色是完全相同但是由于一個(gè)表面光澤另一個(gè)表面處理不同，所以兩種樣看起來(lái)顏色就是完全不同的。積分球去除鏡面反射測(cè)量出來(lái)的色差將非常小，但是實(shí)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(shè)計(jì)的0/465°的色差儀來(lái)測(cè)量，色差就是非常大的。因?yàn)?/45°色差儀的光學(xué)幾何結(jié)果與人眼一致，檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)也能同人眼觀測(cè)的效果相一致。
所以在檢測(cè)表面處理不一致的工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)我們建議使用0/45°色差儀，這種更接近人眼的觀察結(jié)果。不過(guò)現(xiàn)在色差儀的研發(fā)生產(chǎn)商在設(shè)計(jì)儀器是也會(huì)考慮到這種原因，現(xiàn)在不少市場(chǎng)上主流的積分球類色差儀的SCE模式已經(jīng)能夠非常優(yōu)秀的去除鏡面反射帶來(lái)的測(cè)量誤差了，其實(shí)選購(gòu)產(chǎn)品是主要還是進(jìn)行測(cè)量試機(jī)確定那一款更適合自己的產(chǎn)品。
三刺激值型色差儀與分光型色差儀的區(qū)別：
三刺激值色差儀有相對(duì)價(jià)格低廉，外形小巧，出眾的靈便性以及操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。它可以很方便地測(cè)得三刺激值。但是三刺激值色差儀卻不適合用于例如反射率光譜及色強(qiáng)度等復(fù)雜的色彩分析中。分光型色差儀具有高精度性和不斷增加的多功能性。由于它可以測(cè)得每一波長(zhǎng)下的反射率曲線，因此更適用于復(fù)雜的色彩分析。三刺激值色差儀主要用于生產(chǎn)線及產(chǎn)品檢查中的色差測(cè)量，而分光型色差儀通常用于實(shí)驗(yàn)室和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究中的高精度色彩分析和管理。它們的具體區(qū)別主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
1.設(shè)計(jì)原理不同
分光型色差儀是根據(jù)分光型原理設(shè)計(jì)的，三刺激式色差儀是根據(jù)三刺激值型原理設(shè)計(jì)的，而且分光式色差儀具準(zhǔn)確性和不斷增加的多功能性。
2.測(cè)量范圍不同
分光型色差儀能同時(shí)測(cè)量SC和SCE，還可以模擬多種光源以及測(cè)得每一波長(zhǎng)下的反射率，因此適用于復(fù)雜的色彩分析；三刺激值色差儀能自動(dòng)比較樣板與被檢品之間的顏色差異，輸出CIEL、a、b三組數(shù)據(jù)和比色后的△E、△L、△a、△b四組色差數(shù)據(jù)，可以用于簡(jiǎn)單的對(duì)色觀察。
3.價(jià)格不同
分光型色差儀具有高精度性和不斷增加的多功能性，適用性更廣，因此價(jià)格也相對(duì)昂貴。三刺激值色差儀外形小巧、輕巧方便、操作簡(jiǎn)便單功能相對(duì)單一，因此價(jià)格比較便宜。