色差儀工作原理

色差儀是一種用于測量物體顏色差異的精密儀器，其工作原理基于光學(xué)和色度學(xué)的基本原理。

色差儀通常配備了特定的光源，如 D65 光源等，以確保提供穩(wěn)定且標(biāo)準(zhǔn)化的照明條件。當(dāng)光線照射到被測物體表面時，物體對光線進(jìn)行反射或透射。

儀器內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)會收集這些反射或透射的光線，并將其引導(dǎo)至探測器。探測器能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換為電信號。

色差儀通過內(nèi)置的復(fù)雜算法和數(shù)學(xué)模型，對這些電信號進(jìn)行分析和處理。這些算法和模型考慮了多個顏色參數(shù)，如三刺激值（X、Y、Z）、色度坐標(biāo)（x、y）、Lab 值等。

通過與標(biāo)準(zhǔn)顏色樣本的參數(shù)進(jìn)行比較和計算，色差儀能夠得出被測物體與標(biāo)準(zhǔn)樣本之間的顏色差異數(shù)值和相關(guān)信息，從而準(zhǔn)確地評估物體的顏色特征和偏差程度。

色差儀憑借其精確的光學(xué)系統(tǒng)、靈敏的探測器和先進(jìn)的算法，為各種行業(yè)提供了可靠的顏色測量解決方案。

色差儀工作原理詳解

色差儀通過光學(xué)系統(tǒng)模擬人眼對顏色的感知，測量物體反射或透射光的波長與強(qiáng)度，轉(zhuǎn)換為色度學(xué)參數(shù)（如Lab值），并計算與標(biāo)準(zhǔn)色的差異（ΔE）。核心流程包括光源照射、光信號采集、電信號轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理。

1. ?光學(xué)系統(tǒng)與光源照射?

• 色差儀內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)光源（如D65模擬自然光），照射被測物體表面，光線經(jīng)反射或透射后被儀器捕獲。

• 分光色差儀進(jìn)一步通過分光器（如衍射光柵）將光分解為不同波長（通常360-740nm），測量各波段的反射率，生成光譜曲線。

2. ?信號轉(zhuǎn)換與處理?

• ?光電轉(zhuǎn)換?

  ：反射光通過光電二極管或光電倍增管轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大、濾波后轉(zhuǎn)為數(shù)字信號。

• ?三刺激值計算?

  ：基于CIE標(biāo)準(zhǔn)（如X、Y、Z或X10、Y10、Z10），將光信號轉(zhuǎn)換為色度坐標(biāo)，再推導(dǎo)出色相、飽和度、明度等參數(shù)。

3. ?色差計算與輸出?

• 使用CIELAB色空間模型，計算明度（L*）、紅綠軸（a*）、黃藍(lán)軸（b*）的差值（ΔL*、Δa*、Δb*），并通過公式綜合為總色差ΔE*：$$\mathrm{<span\; style="font-family:\; sans-serif;\; color:\; rgb(0,\; 0,\; 0);"></span>}$$

• $$\mathrm{<span\; style="font-family:\; sans-serif;\; color:\; rgb(0,\; 0,\; 0);"><img\; src="/static/upload/image/20250513/1747103211483334.png"\; title="1747103211483334.png"\; alt="image.png"></span>}$$