什么是分光光度法？分光光度法又叫分光测色法，是按CIE推荐的标准照明和观察条件下，通过测量颜色反射（透射）光谱，计算出颜色三刺激值，进而得出各种颜色参数。它根据光谱组成及光谱信号采集方式的不同，可以分为不同的类型。本文对分光光度法的类型及仪器等做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

什么是分光光度法？

分光光度法又叫测色光谱光度计，它是通过比较样品反射（透射）的光能量与同样条件下标准反射（透射）的光能量，得到样品在每个波长下的光谱反射率，然后利用CIE提供的标准观察者和标准光源按公式计算，从而得到三刺激值X、Y、Z，再由 X、Y、Z按 CIEYxy、CIELab等公式计算色品坐标x、y，以及CIELab色度参数等。

它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。它可以测出颜色的组成部分和确定颜色在色表中的位置。因此，被广泛用于颜色的配色及色彩分析中，采用此类仪器可实现高准确度的颜色测量，故分光式仪器是颜色测量中的权威仪器。

分光光度法的类型：

根据光谱组成、光谱信号采集方式的不同，分光光度法可分为不同的类型：

1.按照光谱组成划分

按照光路组成的不同，分光光度法可以分为单光束分光测色法和双光束分光测色法。

单光束分光测色法只采用一个分光器件和一个探测器。测量时，通过比较参照物和样品在同一波长上反射的单色辐射功率得出数据，采用软硬件措施消除测量的系统误差（光源光强分布差异、光路变化、温度变化、电路漂移等）。该方法成本较低。

双光束分光测色法采用两个分光器件和两个探测器同时测量样品和参照标准，克服了系统变化带来的误差。

2.根据光谱信号采集方式划分

根据光谱信号采集方式不同，可以把分光光度法分为光谱扫描法和光电摄谱法两种.

（1）光谱扫描法

光谱扫描法是单通道测色方法。它按一定波长间隔，采用机械扫描结构，逐个波长采集光谱信号，经信号处理后显示数据。其优点是精度较高，缺点是光路和结构复杂，测量速度慢，且波长重复性差，对光源的稳定性要求较高，受光源的不稳定性等因素影响严重，不适合在线测量，此类仪器一般由光源、单色器、探测器、数据处理和输出装置组成，其光源一般为稳定性光源，如卤钨灯、氙灯等。单色器是仪器的核心，分为棱镜分光式、光栅分光式和滤光片分光式等。探测器采用光电倍增管及光电管。

（2）光电摄谱法

光电摄谱法可同时探测全波段光谱。它通过分光系统由多通道光电探测器探测待测物整个空间光谱能量的分布信息，然后将光谱信息产生的时序信号送入处理电路进行处理和计算，最后显示数据。光电摄谱法是光谱分析技术领域中的一次革命，与使用单色仪和光电倍增管的传统光谱扫描测量系统相比有许多优点，例如测量时间极短，信噪比较高，对光源稳定性要求低，不必使用机械扫描就能获取空间分辨和时间分辨光谱特别适用于瞬态和大数据量的光谱测量。

分光光度法测色仪器的类型：

分光光度常用的仪器是分光测色仪，按照分光系统的不同，分光测色仪可分为棱镜分光式，光栅分光式等；按照光度方法的不同，可以分为单光束式和多光束式分光测色仪；按照分光元件的数量，可分为单级单色器式和多级单色器式，多级单色器是指对一束待测光束进行多次分光，这样可以有效的减少杂散光对测量的影响，提高光谱分辨力，但是也会增加仪器的复杂性及成本；按照探测方式的不同，可以分为扫描式分光光度计与阵列式分光光度计，扫描式分光光度计主要利用光栅旋转在固定狭缝出的得到不同单色光并测量，阵列式分光光度指将光电二极管阵列或者CCD器件放在单色器的谱面上按照一定波长间隔得到工作波段里的单色光。

分光光度法测色仪的发展趋势：

从技术层面来看，未来分光测色仪主要向以下几个方面发展：

1.目前大多数都采用了双光束光谱仪的结构，可有效补偿光源发光不稳定对测量造成的影响，从而使仪器具有非常好的测量精度，这在采用脉冲氙灯作为光源的仪器中是非常必要的。当前双光束光谱仪在分光测色仪中已较多采用，未来必将成为标配。

2.通常认为分光测色仪的光谱分辨率和采样间隔都在10nm左右即可保证足够的测量精度，但1nm光谱分辨率和采样间隔的仪器市面上已经出现，随着光电探测器技术的成熟和广泛使用，分光测色仪的光谱分辨率和采样间隔必将朝着更高方向发展。

3.越来越多的仪器会采用内部自动校正功能，包括标准白板校正和光谱定标。经常的内部自动校正不仅能保证仪器良好的准确性和重复性，而且使用方便无需手动操作，适用于在线式测量的特点。

4.未来仪器必将具有更好的重复性，大多数分光测色仪与台式分光测色仪一样具有更佳的仪器间一致性，向更高精度发展。

从当前的应用需求来看，未来大多数分光测色仪主要向以下几个方面发展：通用性强，可广泛应用于各种行业，满足更多的使用场合；快速的信息反馈及闭环控制，可以用来更快地优化生产工艺，更准确地保持产品质量；更好的稳定性及更长的使用寿命；更友好的软件，完善的数据管理，方便操作人员控制，减轻劳动量。