颜色测量仪器及不同颜色测量仪器的工作原理

颜色测量仪器是专为颜色测量而制造的，故这种测量仪器能够对颜色进行定量的描述。从色度原理上，可以将颜色测量仪器分为不同的类型，比较常见的有三域法色度仪和光谱光度法色度仪。本文对颜色测量仪器及不同颜色测量仪器的工作原理做了介绍。

三域法色度仪测量原理：

三域法色度仪使用红绿和蓝紫3种滤色片，它们的相对光谱透射曲线应该与1931CIE等能光谱标准光谱值曲线x（λ）y（λ）z（λ）相适应。也就是说，3滤色片的光谱透射率f（λ）i（i=x，y，z）应满足以下条件：

式中a、b、c是与波长无关的常数，S（λ）为光接收器的光谱敏感度。只要3滤色片满足上式条件，就可直接得到标准色值X、Y、Z。

三域法色度仪的主要问题是3滤色片与标准光谱值曲线的适应程度问题，因为很难达到，所以这种色度仪只能表示相对值，目前已较少使用，，而大多使用光谱光度法色度仪。

光谱光度法色度仪测量原理：

光谱光度法色度仪使用光谱分光器件（如分光棱镜干涉滤色片等），将光源发出的光分解为按波长分布的等波长间矩（如△λ）=20

nm）的单色光，再用这种波长间距为△λ的单色光去照射测试色和标准白。从测试色的单色反射光密度与从标准白的单色反射光密度之比就是“光谱反射因数”U（λ）。然后，在色度仪的计算机中通过“匹配”去评价获得标准色值。其表达式如下：

这里应该注意，光源的光谱能量被以波长间隔△λ分割，所以光源的光谱响应S（λ）n应取△λ内的平均能量，x（λ）y（λ）z（λ）也应取△λ内的平均值。由上式可知，从单色光谱选取的波长间隔△λ的大小，对标准色值XYZ有一定影响。△λ取得越小，XYZ值就越准确。

从以上两种色度仪的测量原理来看，光谱光度法色度仪能更准确地适应标准观察者的视觉。三域法色度仪尽管也通过滤色片对标准观察者去适应，却只能是不够准确地模拟。从原理上讲，光谱光度法色度仪既适合相对评价也适合绝对值的测量。