色差仪是通过模拟人眼对红、绿、蓝光感应，根据Lab原理，测量出颜色容差△E以及△L、△a、△b值用以进行试样和标样对比的光学测量仪器，被广泛的应用于塑胶电子、油漆油墨、纺织服装印染、印刷、陶瓷等行业准确颜色测量和品质控制。那么，色差仪有哪些功能？色差仪怎么测△L、△a、△b、△E值？本文为大家做了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

色差仪的组成结构：

一般测色仪器由光源、传感器、模拟控制电路、模数转换电路、内存、微处理器、显示器等构成，其关系如下图所示。

从上图中，我们可以看出测色仪测量的过程：

1.光源

通常采用脉冲氙气管或卤钨灯来提供长弧弧光，从仪器内表面反射散开，结合空间均匀地照射到物体表面。

2.测量传感器

传感器中放置频带过滤器和光谱过滤器，以及积分球、光电管等，它将样品表面的反射光过滤、分解、积分，再传送到相应三个光电二极管。人对颜色的视觉反应，即用滤光滤频器和光电接收器来模拟，三个光电流分别和X10、Y10、Z10成正比。

3.参比传感器

为了克服光学仪器中由于镜片、传输途径等带来的误差，并列采用参比传感器、光在测量的同时也进入参比。

4.模拟控制电路

将测量和参比两传感器的6个光电二极管的测量值和标准值进行比较，得出精确值。

5.模数转换电路

由于模拟控制电路输出值是模拟信号，而计算机系统是数字信号，所以必须将模拟信号转换为数字信号。

6.将转换后的数字信号送到计算机中进行处理和运算，便可得到准确的X10、Y10、Z10值，从而得出色品坐标等一系列值。

色差仪的功能：

1.色差测量

这是色差检测仪核心功能。不管什么类型的色差仪，光电积分式或分光光度式，其关键性的功能就是检测两个色源之间的色差，通过对比标样和试样lab值及ΔE，就可以直观评定二者的色差程度。

所有的颜色都可以通过任何一种Lab颜色标尺被感知并测量，L轴为亮度轴，0为黑，100为白；a轴为红绿轴，正值为红，负值为绿，0为中性色；b轴为黄蓝轴，正值为黄，负值为蓝，0为中性色。这些标尺可以用来表示试样与标样的颜色差异，通常以Δa、Δb、ΔL为标识符，ΔE被定义为样品的总色差，但其不能表示出试样色差的偏移方向，ΔE数值越大，说明色差越大。色差仪可以根据CIE色度空间的Lab、Lch原理，测量显示出试样与标样的色差ΔE及Δa、Δb、ΔL值。

2.同色异谱检测

当两种颜色在一种照明条件下看起来相同而在另一种光源下不同时，发生光照同色异谱。这会给配色带来很大的困难，虽然样品在工厂的人造光下可能看起来相同，但在日光下观察时可能会出现明显的色差。

色差仪中配置多种常用的标准光源，可以帮助用户检测两个样品在不同光源条件下的同色异谱现象，保证产品的外观颜色品质。

3.颜色传递

普通的色差仪其功能相对单一，可能仅仅用于色差检测，而对于高品质的电脑色差仪或分光型色差仪来说，就可以进行颜色传递。分光测色仪通过探测样品的光谱成分确定其颜色参数，不仅可以给出X、Y、Z的绝对值和色差值E，还可以给出物体的分光反射率值，并可以画出物体色的分光反射率曲线。因此被广泛用于实验室颜色精确分析与传递，采用此类仪器可实现高准确度的色测量，可对光电积分测色进行定标，建立色度标准等。

4.色度值测量

除了以上功能外，高品质的分光测色仪还可以根据用户的需求检测以下色度指标：

①Opacity（遮盖力） 

遮盖力的指标可以反应涂料式幽默对于底材的覆盖能力。若覆盖能力越高代表涂料或油墨在应用时不容易因底材的颜色使得涂料或者油墨的颜色改变。

②Reflectance（反射率） 

描写光从物体表面反射的百分率，用分光测色仪可测量出沿可见光谱的不同间隔内物体的反射率，若所见光谱为横坐标，所反射为纵坐标可描绘物体色的光谱曲线。

③Whiteness(白度) 

白度是表达颜色偏白的程度，广泛的应用在印刷及纺织行业。

④Yellowness(黄度） 

黄度是指颜色与标准白的偏差，广泛的应用在塑胶行业。

色差仪测△L、△a、△b、△E值的原理：

色差仪是通过模拟人眼对红、绿、蓝光感应，根据Lab原理，测量出颜色容差△E以及△L、△a、△b值用以进行试样和标样对比的光学测量仪器，通常被应用在布料漂染，塑品制作等对色彩重视度较高的行业品质控制过程。

目前常用的色差仪分为三类：手持式、便携式和台式色差仪。手持式色差仪精度较低且无法导出数据；便携式色差仪精度较高，且除了直接显示数据外也可通过连接电脑进行数据传输；台式色差仪精度最高但是体积庞大。因此便携式色差仪为目前被普遍使用的一款精密色差仪。

色差仪以L、H、C、a、b五个输出结果作为颜色标尺被感知并测量，但是H和C仅仅作为视觉容差和色彩鲜艳度的一种表达方式。其中最主要的影响因素为L、a、b。

L代表明度，L的值越大代表越亮，即越靠近白色，反之则靠近黑色；

a代表色环的横坐标，-a到+a代表颜色从绿色到洋红；

b代表色环的纵坐标，-b到+b代表颜色从蓝色到明黄；

其他影响因素还有H和C，H代表色调角，C代表饱和度。

△L、△a、△b通常被用来表示标样点和试样点的明度、横向色彩度及纵向色彩度的差异，在色环系中代表了试样点和标样点的矢量距离。通过△L、△a、△b，根据公式可以得出总容差△E，代表试样点和标样点的色彩偏移程度，△E数值越大，说明色差越大。

其中△a2+△b2为色环坐标系中试样点到标样点的矢量距离，根据公式推演，若标样点在三维坐标系中为原点，那么试样点和标样点的颜色差异△E即为试样点到原点矢量位移绝对值的1/2。由此推论，当检验条件一致并且满足STC要求时，因明度产生的颜色误差将趋于无限小，在我们的数据统计中可默认将明度造成的系统误差降低为0。

色差仪的发展趋势：

1.智能化

国内外目前普遍研究和采用带有微处理器的、兼有检测和信息处理功能的传感器。在半导体片基上，用微电子加工技术把传感器功能、逻辑功能、存储功能集成在一起，使得传感器具有自动校正、自动补偿、数据处理、图像识别、存储、记忆等功能。

2.小型化、便携式

由于采用大规模集成电路，将所有测量、计算集成在一个集成块中，采用液晶显示，干电池供电。很多測色仪就像一架傻瓜相机大小，重量仅1.5Kg左右。

3.快速度、高精度

积分球的入射面采用钡处理，双光束反馈系统作参比监控，并可对特殊情况作出补偿等等，利用这些技术来提高测量的精度，从测量到计算直至显示，一般仅需几毫秒时间。

4.多种制式的转换

可以是ISO标准，也可以是DIN标准，允许SCI（包括反射镜面）和SCE（排除镜面反射）之间切换选择：SCI提供与样本比较的效果，而SCE提供接近于视觉效果并相当于一个熟练的观察者的效果。XYZ、Yxy、CIE（1976）L*a*b*、L*C*H*、L*u*v*、Hunter-Lab（搜寻器）、Munsell（孟塞尔）之间选择数据转换。这些都是由于微处理器的计算功能，使得转换极其方便。

5.利用个人电脑扩展测色仪器的功能

一般便携式分光测色仪内的存储器就能储存1000多个数据和50多个标准色样，用以多种测量的比较和计算。通过特定的接口，分光测色仪可与个人电脑实现对接，互相输入输出数据。

6.在线测色

不仅可以有效替代人工的离线检测，而且可校正照明光源的光强变化和微小的色差变化，提高测量的稳定性。测量时将待测色和标准色进行比较，提高测色精度。

7.软件的日益丰富

由于和个人电脑结合，以及彩色软件系统的不断推出，如三恩时CQCS3上机位软件，极大地方便了设计、修改、补偿、色彩设置、背景的变化等等。但一般的软件系统对计算机系统的配置有一定的要求。