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。本文对色差仪的常见类型及45/0°色差仪和d/8°色差仪的区别做了介绍，对光电测色仪器知识感兴趣的朋友不妨了解一下！

色差仪的分类：

1.根据性能及精度分类

根据性能参数、精度范围和使用要求，色差仪可分为3种：

第一种是手持式色差仪，又称色彩色差计，其能直接读取数据，不用连接电脑，不配带软件，使用方便，价格便宜，但精度较低，在颜色管理的一般领域使用广泛；

第二种是便携式色差仪，又称便携式分光色差仪，其除了能直接读取数据外，还能连接电脑，配带软件，体积较小，便于携带，精度较高，价格适中；

第三种是台式色差仪，又称台式分光测色配色仪，其具有读数窗口，连接电脑时需要使用测色、配色软件，具有高精度的测色和配色功能，体积较大，性能稳定，价格较高。

2.根据几何光路结构分类

色差仪根据几何光路结构的不同可以分为45/0°环形照明式色差仪和d/8°积分球色差仪两种类型。它们的测量原理分别如下：

45/0°环形照明式色差仪：这种仪器测量原理简单来说就是在与中间轴成45度方向的点上有一个环带状灯带，这个灯带与中间的法线成45度角，然后灯带在45度角的方向进行照明，探测器在0度角的方向进行光线的接收。光线打在最下面的被测材料上面，经过材料的反射再在探测器上面进行接收。

d/8°积分球色差仪：这种仪器测量原理一般是配合积分球的测量原理来进行测量的，漫射照明，8° 方向接收，光源打入积分球内部，积分球内部会将光源进行打散使得光源更加的均匀，然后照射在被测材料上。积分球的上方有一个透镜，光线经过被测材料穿过透镜到达探测器，然后探测器将接收到的光信号经过一系列的转换转变成数字供人们阅读。这里需要注意的是一般采用D/8的测量原理这里面又分为两种情况的，一种是包含镜面反射一种是不包含镜面反射。

不管是哪种色差仪，其实它都是通过计算颜色差值来识别和比较颜色的光学设备，其工作机制实际上是对人眼识别颜色过程的部分模拟。在人眼视觉系统中，颜色判断是依据进入眼睛可见光的进行的，这种光线来自物体表面辐射、反射或者物体内部的透射，类似的在一个测色系统中，实际需要分析检测的就是进入仪器检测窗口的可见光。与人类视觉系统使用生物组织视网膜来识别光谱类似；在机器中这种颜色识别功能通常通过感光器件来完成的。人类比对颜色是在大脑中完成的，是对不同颜色信号的比较；色差仪则是在获得样本颜色数值后与记忆体中的颜色数值进行比较。

3.根据检测方式分类

目前色差仪的种类繁多，从检测方式来分可分为透射式和反射式两类。透射式只能用于液体颜色的测量，而反射式的应用范围就广一些。但主要还是用于固体方面，因为根据比尔-朗伯定律，使用透射法测量能够得到可靠的光谱响应曲线，从而能够更加可靠的表征液体的颜色。透射式色差仪和反射式色差仪只是在光的检测部分结构不一样，数据处理和操作部分是完全一样的。

反射式色差仪主要测量物体表面的色泽和反射率，其工作原理是利用被测物体反射出来的光，来测量物体的反射率、透射率和吸收率。反射式色差仪根据测量角度的不同，又分为0/45度、45/0度和d/0度三种类型。0/45度型色差仪将光源和接收器置于被测物体的正上方和正下方，适用于测量表面光滑的物体；45/0度型色差仪则将光源和接收器置于被测物体的两侧，适用于测量表面粗糙或具有纹理的物体；d/0度型色差仪则将光源和接收器置于被测物体的斜上方，适用于测量表面有偏色的物体。

透射式色差仪主要测量物体内部的色泽和透光度，其工作原理是利用光透过被测物体后的透射光，来测量物体的透射率、反射率和吸收率。根据光源和接收器的位置不同，透射式色差仪又分为垂直和45度两种类型。垂直型色差仪将光源和接收器置于被测物体的正上方和正下方，适用于测量半透明或不透明的薄膜、细丝、颗粒等；45度型色差仪则将光源和接收器置于被测物体的两侧，适用于测量表面色泽较为均匀的块状或片状物体。

45/0°色差仪和d/8°色差仪的区别：

积分球类色差仪一般都有两种模式，也就是SCI和SCE，其中SCI是包含镜面反射光的方式，SCE是不包含镜面反射光的方式，积分球色差仪在SCE模式下，对平整、光滑、均匀样品进行测量，其读数与0/45°色差仪接近。

但是工业上一般不提倡这种测量方式，因为积分球色差仪去掉镜面反射模式测量的结果往往没有那么精确。这主要是因为任何一种样品的弧度和纹路将会一起镜面反射光不进入积分球的去除镜面反射孔，并使一些（常常是不稳定的）镜面反射光错误地包括在测量内。即积分球色差仪去除镜面反射是不完全的去除镜面反射，检测其或光栅在接收信号时将漫反射和镜面反射光都同时检测了，与人眼观测模式不同。因为人眼观测样品时都是完全去除镜面反射的，0/45°色差仪就是完全模拟人眼观察角度而设计的照明-观察模式。

两种实际颜色是完全相同但是由于一个表面光泽另一个表面处理不同，所以两种样看起来颜色就是完全不同的。积分球去除镜面反射测量出来的色差将非常小，但是实际我们用肉眼观察其色差却非常大。但是这是采用基于人眼观察角度而设计的0/465°的色差仪来测量，色差就是非常大的。因为0/45°色差仪的光学几何结果与人眼一致，检测出来的数据也能同人眼观测的效果相一致。

所以在检测表面处理不一致的工业生产产品时我们建议使用0/45°色差仪，这种更接近人眼的观察结果。不过现在色差仪的研发生产商在设计仪器是也会考虑到这种原因，现在不少市场上主流的积分球类色差仪的SCE模式已经能够非常优秀的去除镜面反射带来的测量误差了，其实选购产品是主要还是进行测量试机确定那一款更适合自己的产品。

色差仪的一般组成结构介绍：

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。