色差仪根据几何光路结构的不同，可以分为不同的类型，其中常见的一种就是积分球色差仪。这种色差仪采用积分球结构，可以保证测量光源的均匀性与稳定性，使得测量的结果更加的准确。那么，积分球色差仪是怎么工作的？积分球色差仪有几种测量模式？本文对积分球色差仪的工作原理及测量模式做了介绍，大家不妨了解一下！
色差仪积分球的作用：
色差仪的积分球发出光的作用是将来自被测物体表面的所有可见光都集中在一个小圆球上，然后通过狭缝将这些光传到积分球中心。此时，透过狭缝看到的是积分球内部的光斑。由于积分球内部具有很多颗粒，因此可以将各个波长的光分开。
积分球是一个容器，用来吸收反射光线。当反射光线穿过积分球时，它会被吸收并传递到仪器内部的光学元件上。这些元件将光信号转化为电信号，然后将它们输出到显示器上。通过测量电信号的大小，我们就能得到颜色的数值。
使用积分球的目的是使进入它内部的光，经内壁漫反射层多次反射后，在整个内壁面上得到均匀的照度，并且该照度较入射光通量除以球内壁面积的照度值大得多（可提高性噪比）。在颜色测量仪器中，积分球具有以下两方面功能：
1.光接收器
被测光经积分球上的小孔进入球内，在内壁上设置一个或多个探测器。由光探测器输出的光电流与积分球内壁的光照度成正比，也就是与进入积分球的光通量成正比。这样，就可以根据输出光电流的变化，得知进入积分球的光通量变化。
2.均匀照亮的物面
在积分球内壁上与出光孔对称且均匀地放置几个灯泡（通常有四个或六个）。由灯泡发出的光经内壁多次漫反射而形成一个均匀照亮的发光球面，用它可作为被测光学系统的、亮度均匀的、大视场的物面（光学系统入瞳与出光孔基本重合）。该积分球用于照相物镜的渐晕系数和像面照度均匀性的测量。
积分球色差仪的工作原理：
积分球是一个中空的金属球，其内表面涂有中等灰色的高反射漫射物质，如硫酸钡或聚四氟乙烯。进入这个球体的光线经过多次反射后都只能从测量孔或光源孔射出积分球。一束光从任意的不通过球心的角度照进积分球，经过球壁的多次反射后会从各个角度照射到样板，最终通过测量孔或光源射出积分球。测量孔是在与法线夹角成8°的位置，由一组光电管构成的探测器。例如三恩时公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差仪就是这种结构的色差仪。
CIE没有明确规定积分球的开孔尺寸，只要求所有开孔面积不超过内表面积的10%，因此不同厂家的产品的开孔位置、尺寸及光源入射角度会有区别。与观测孔关于法线对称的地方有一个光阱，关闭光阱时镜面反射成分包含在内，简写作d/8：i（d表示漫反射照明，8是8度角接收，i指包括镜面反射），也可简写作SPIN。当光阱打开时去除了镜面反射，此条件简写作d/8：e，e指去除镜面反射。这种仪器不仅能测量不透明样品的颜色，还可以测量透明样品的颜色。
积分球色差仪的测量模式：
对于积分球色差仪而言，一般具有两种测量模式：SCI模式和SCE模式。
SCE：Specular Component Exclude（排除镜面正反射光），又称SPEX。SCE是指排除镜面反射光的测量颜色表达方法，这种类型的测量结果与肉眼观察到的结果相似。
消除镜面反射光SCE方式，其测量所得到的结果显示的是人眼真实看到的颜色。人的视觉系统在观察物体时，在多数条件下接收的信息为物体的漫反射光，而不注重镜面反射。如果有反射光直接射到你眼睛里，只会亮瞎你的眼睛，而看不到颜色的。
由于滤去了镜面反射光线，表面色三要素（光源、物体、观察者）中的物体性质不能真实地反映，所以计算出来的结果跟SCI模式有所不同。而且受物体表面的结构、粗糙程度影响非常大。（因为物体表面性质会影响反射光线）
SCI：Specular Component Include（包含镜面正反射光），又称SPIN。SCI是指包含镜面反射光测量颜色的表达方法；为此，它最大限度地减小了样品表面的影响,特别适用于颜色质量监测和计算机配色。
采用包含镜面反射光 SCI 方式,其测量结果完全包括物体的所有表面反射光（包括镜面正反射和漫反射）,因此其结果能够客观的表示物体的外表颜色,与物体表面的结构、粗糙程度无关,在电脑配色等方面应用广泛。即物体的光亮程度不会影响颜色数据的测量结果。
也就是说SCI模式包含了所有物体反射出来的所有光线,测量的结果能真实显示物体真实颜色性质,符合表面色三要素（光源、物体、观察者）的定义。
积分球色差仪SCI/SCE的应用场景：
SCI和SCE由于测量方式的不同，导致应用场景不同。
SCE模式比较符合人眼看到的颜色，所以SCE方式非常适用于检验生产线上的生产样品是否符合视觉颜色标准，也是用于检测终端产品是否颜色一致。
SCI方式因为能真实反映物体的性质，非常适用于物体颜色研究，合利用计算机配色系统（CCM）调整色母粒到生产需要水平。
但最重要的是，SCI和SCE没有可比性，因为SCI包含镜面反射和漫反射，在同样光源下（或测色仪），所反射出来的光（反射+漫射）的总和必然比SCE模式下反射的光（只有漫反射）要多，所以说SCI模式下的数据必然比SCE的大。
所以如果要谈颜色的差别时，记得测量模式务必要一致，同样采用SCI模式，或者同样采用SCE模式。
