色差仪反射色测量的几何条件有几个？分别有什么要求？

在颜色测量的过程中，样品表面的结构特性、光源照射角度等，都会对颜色测量的结果产生影响，这样不利于颜色的复制、传递与交流。因此，为了统一颜色测量的几何条件，CIE对色差仪的测色角度做了规定。本文对色差仪反射色测量的几何条件及要求做了介绍。

色差仪反射色测量几何条件的类型：

由于样品表面的结构特性，同样的物体在不同方向上具有不同的反射或透射，因此照明的几何状态对测色结果会有很大的影响。同时，照明光束的孔径和测量光束的孔径大小对颜色测量的结果也有影响，这些几何参数称为照明与观察条件。因此，为了交流、比较颜色测量的结果，色度学对颜色测量的几何条件做了规定。其中反射色测量的几何条件主要有四种，如下图所示：

1.45/垂直（符号为45/0）

如上图（a）所示，照明光束的光轴方向与样品法线成（45±2）°角，测量方向的光轴和样品法线之间的夹角不应超过10°，照明光束和测量光束的任一光线与其光轴之间的夹角不应超过8°。

2.垂直/45°（符号为0/45）

如上图（b）所示，以垂直于样品表面的方向照明，照明光束的光轴与样品法线之间的夹角不应超过10°，在与样品表面法线成（45±2）。角的方向上测量。照明光束和测量光束的任一光线与其光轴之间的夹角不应超过8°。

3.漫射/垂直（符号为d/0）

如上图（c）所示，通过积分球漫射照明样品，样品的法线与测量光束的光轴之间的夹角不应超过10°。积分球直径可以任意选择，但其开孔面积不应超过积分球总表面积的10%，测量光束的任一光线与其光轴之间的夹角不应超过5°。

4.垂直/漫射（符号为0/d）

如上图（d）所示，照明光束的光轴和样品法线之间的夹角不超过10°，从样品反射的辐射通量用积分球收集。照明光束的任一光线与其光轴之间的夹角不应超过5°，积分球直径可以任意选择，但其开孔总面积不应大于积分球总表面积的10%。

色差仪反射色测量几何条件的要求：

对于d/0和0/d的照明与观察条件，可以利用积分球的光泽陷阱来消除反射光中的规则反射，所以在设计仪器时，应说明光泽陷阱的位置、尺寸和形状。如果需要测量包括规则反射在内的反射光，在0/d条件下不应使照明光束严格地垂直于样品表面。同样，在d/0条件下，测最光束不应严格地垂直于样品的表面。

CIE规定，当照明与观察几何条件为0/45、45/0及d/0时，所测得的数值称为光谱辐亮度因数，记作β0/45、β5/0及βd/0，而在0/d条件下测得的数值称为光谱反射比。

CIE标准照明与观察几何条件与现实世界，或光暗室中观察物体时所看到的可能不一致。首先，CIE标准几何条件将纹理均化了。纹理是决定试样外貌的一个重要因素，它对色差有很大的影响，因此实际计算纹理的方式不可能与仪器测量的空间均化相等。其次，大多数照明是定向成分与漫射组分的组合，可是CIE的标准几何条件要么提供定向组分，要么提供漫射组分。

上述矛盾在某些情况下可以得到缓解。对于漫射材料，无论是用定向照明还是漫射照明，它们看起来都是一样的，因为其表面的一次反射在所有观察角均匀发散。因此，当人们在观察漫射材料时，，几何条件的选择就不再重要了，不同的几何条件产生几乎一致的结果，并且与目视测量极其相近。对于高光泽材料，其表面形成了一个易于划出界限的镜面反射，所以观察者可以通过旋转样品，以除去镜面反射组分。如果样品放置在光暗室的底面，并以45。角观察，则光暗室的后部应该衬上黑色的天鹅绒。这样，当人们测量高光泽材料时，可以选用漫射照明，且不含镜面反射的d/8或环形照明且轴向观察的45/0等几何条件，它们将得到相同的结果，并且与目视测鼠密切相关。因为在这两种情况下，被测表面的一次反射都消除了。

对于表面的一次反射性能介于高光泽和高漫射之间的试样，它的色貌取决于照明的几何条件。如果能改变定向和漫射组分的比例，并保持颜色和照明强度不变，那么可以观察到这些材料的明度和彩度将发生改变。这时，优先选择CIE几何条件45/0。由于积分球开孔的尺寸没有标准化（只有与积分球总表面积的相对限制），因此采用不含镜面反射组分的dV8几何条件的仪器测量，其相互之间缺少一致性。然而，当降低定向灵敏度成为关键时（如测量纺织物和颗粒时），应该在上述两种几何条件下旋转祥品，并对测量结果进行比较。在很多情况下，减少定向灵敏度比仪器测量之间的一致性更为重要。