顏色圍繞著(zhù)我們生活的每一刻，并以大大小小的、 有意識和無(wú)意識的方式影響我們的情緒、行為和信念。顏色可以設定一種情緒，警告我們危險，給我們重要的信息，甚至給我們帶來(lái)快樂(lè )。盡管顏色普遍存在，但描述它仍然難以捉摸，部分原因是  人與人之間的顏色感知存在差異，部分原因是缺乏人眼所見(jiàn)的數百萬(wàn)種色調中的每一種的描述符。

儀器顏色測量超越了人類(lèi)感知和詞匯的限制，使我們能夠將顏色信息作為客觀(guān)數據捕獲，創(chuàng )建 一種通用的顏色語(yǔ)言， 這對于世界各地行業(yè)內部和行業(yè)之間的交流至關(guān)重要。兩種最先進(jìn)的顏色測量?jì)x器類(lèi)型是色差儀和分光測色儀，它們都使用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)準確、精確地量化和定義顏色。

雖然密切相關(guān)，但這些儀器具有獨特的品質(zhì)，可能使其中一種儀器 比另一種更適合 特定類(lèi)型的測量。了解色差儀與分光測色儀的特性可以幫助您為您的應用選擇最佳工具。

什么是色差儀？

色差儀旨在執行一種心理物理樣本分析，這意味著(zhù)其測量與人類(lèi)感知相關(guān)。換句話(huà)說(shuō)，它旨在以我們的方式查看顏色。

它的結果是直接的，并作為三刺激值讀取。 三色值 是用代表其視覺(jué)外觀(guān)的不同維度的字符來(lái)標識顏色的值。三色值可能包含 X、Y 和 Z 或 L、a 和 b 等值。三刺激色的“黃金標準”是由國際照明委員會(huì )開(kāi)發(fā)的 CIE 顏色系統——標題中的 CIE 代表其名稱(chēng)的法語(yǔ)版本。

色差儀中涉及一些獨特的組件。

• 光源： 光源代表特定的光源，例如日光或白熾燈，以將一致的亮度投射到物體上。在色差儀中，光源是固定的。

• 觀(guān)察者： 標準觀(guān)察者提供了一個(gè)特定的視野來(lái)分析顏色。色差儀通常使用 2 度標準觀(guān)察器，適用于顏色評估和質(zhì)量控制。

• 三刺激吸收濾光片： 吸收濾光片隔離要應用于樣品的特定波長(cháng)。

色差儀如何工作

比色計的使用通常基于 Beer-Lambert 定律，它告訴我們溶質(zhì)的濃度與其吸光度成正比。色差儀從一個(gè)簡(jiǎn)單的光源開(kāi)始。在透鏡和三刺激吸收濾光片的幫助下，光束變成單一的聚焦波長(cháng)，然后移動(dòng)到樣品溶液中。在解決方案的另一邊是一個(gè)光電池檢測器，它可以識別有多少波長(cháng)被吸收了。檢測器連接到處理器和數字顯示器，提供可讀的結果輸出。

既然您知道它是如何工作的，那么讓我們來(lái)看看色差儀的優(yōu)缺點(diǎn)。

色差儀的優(yōu)點(diǎn)

以下是色差儀的一些好處。

• 他們專(zhuān)注于三刺激值。 如果您不需要全范圍光譜數據，色差儀不會(huì )讓您為您不會(huì )使用的工具付費。

• 它們往往更便攜。 色差儀不太復雜，因此它們可能更容易在現場(chǎng)移動(dòng)或使用。

• 他們工作很快。 色差儀的許多應用都需要快速移動(dòng)的設備，例如在裝配線(xiàn)上，而色差儀可以做到這一點(diǎn)。

色差儀的缺點(diǎn)

雖然色差儀的優(yōu)點(diǎn)很明顯，但也有一些缺點(diǎn)。

• 他們不提供完整的數據范圍。 雖然如果您不需要大量數據，色差儀非常好，但它們不會(huì )為您提供有關(guān)樣品的光譜信息。色差儀沒(méi)有可調節的光源和濾光片，無(wú)法進(jìn)行額外的測量。它將無(wú)法找到著(zhù)色劑強度或幫助顏色配方。

• 它們不是多才多藝的。 色差儀缺乏多功能性，因為它們的主要目的是將產(chǎn)品與預定義的樣本進(jìn)行比較。它們不適合研究或產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應用，因為它們缺乏準確性和可調節組件。

• 他們無(wú)法識別同色異譜。 當顏色在一種照明條件下看起來(lái)相同但在另一種照明條件下不同時(shí)，就會(huì )發(fā)生同色異譜。例如，熒光燈可能會(huì )使產(chǎn)品看起來(lái)與在陽(yáng)光下完全不同。色差儀無(wú)法識別和調整這種情況。

色差儀的應用

通常，色差儀會(huì )將結果與現有樣本進(jìn)行比較。色差儀對于簡(jiǎn)單的顏色測量非常準確，非常適合確定色差、牢度和強度以及類(lèi)似顏色的常規比較。因此，它們對于顏色質(zhì)量控制非常寶貴，主要用于制造的生產(chǎn)和檢查階段。

什么是分光測色儀？

分光測色儀是一種設計用于通過(guò)全光譜顏色測量進(jìn)行物理樣品分析的儀器。通過(guò)對樣品的反射率、吸光度或透射率特性進(jìn)行逐個(gè)波長(cháng)的光譜分析，它產(chǎn)生的精確數據超出了人眼可觀(guān)察到的范圍。如果需要，分光測色儀也可用于計算心理物理色度信息。

分光測色儀非常精確，并提供廣泛的數據。他們使用與色差儀相似的組件，但略有不同。

• 光源： 分光測色儀的光源是通用的。您可以使用代表各種類(lèi)型光的標準和熒光光源。

• 觀(guān)察者： 分光測色儀的觀(guān)察者通常較大，約為 10 度。 CIE 推薦它 作為最適合工業(yè)色彩應用的工具。

• 棱鏡、光柵或干涉濾光片： 為了隔離特定波長(cháng)，分光測色儀使用棱鏡、光柵或干涉濾光片，可以改變選擇的波長(cháng)。

分光測色儀如何工作？

分光測色儀的基本布局類(lèi)似于色差儀，但有更多的步驟和變化，以及一些不同的組件。光源將光源投射到物體上并通過(guò)棱鏡、光柵或濾光片。使用的工具將僅隔離一個(gè)波長(cháng)帶以撞擊樣品。然后，傳感器會(huì )檢測到未被物品吸收的光，并將數據傳遞到配備適當軟件的處理器或計算機上。它可以檢測反射率、透明度和照度以及三色值。 

接下來(lái)，我們將討論分光測色儀的優(yōu)缺點(diǎn)。

分光測色儀的優(yōu)點(diǎn)

分光測色儀的一些優(yōu)點(diǎn)如下。

• 它們非常全面。 分光測色儀具有更先進(jìn)的硬件，可以測量色差儀無(wú)法測量的質(zhì)量，包括同色異譜和反射率。

• 它們用途廣泛。 您通常可以調整照度和觀(guān)察者設置，以便在分光測色儀上獲得正確的選項。

• 他們使用功能強大的軟件。 通過(guò)與軟件集成，分光測色儀提供了一種新的、全面的方式來(lái)查看和分析內置顯示器之外的數據。

• 它們有多種風(fēng)格。 分光測色儀可用于多種樣品類(lèi)型，包括粉末、液體和透明材料。便攜式選項也可用。

分光測色儀的缺點(diǎn)

當然，任何一項技術(shù)都沒(méi)有一些缺點(diǎn)。以下是分光測色儀的一些缺點(diǎn)。

• 它們更復雜。 復雜性帶來(lái)了敏感性，它們可能不適合工廠(chǎng)環(huán)境。

• 它們可能更貴。 盡管價(jià)格因型號而異，但分光測色儀及其精確、廣泛的信息通常比色差儀成本更高。

• 他們可能擁有比必要更多的技術(shù)。 如果您只需要色差儀可以提供的簡(jiǎn)單顏色測量，那么分光測色儀可能超出您的需要。

過(guò)去，分光測色儀龐大而復雜，但現代技術(shù)使它們變得更小，更易于使用。 

分光測色儀的應用 

分光測色儀比色差儀提供更高水平的靈活性和多功能性，部分原因在于它們提供多種光源/觀(guān)察者組合，并且可以在 多種幾何排列中運行，包括 45°/0° 和 d/8°。因此，分光測色儀能夠測量同色異譜、識別著(zhù)色劑強度、分析各種樣品類(lèi)型，并讓用戶(hù)在包括或不包括鏡面反射率之間進(jìn)行選擇以 解釋幾何屬性。

全光譜分析還提供了更高的特異性，可以識別色差儀遺漏的色差。分光測色儀器非常適合研發(fā)階段的廣泛應用，包括顏色配方和 顏色系統開(kāi)發(fā)，以及整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的顏色質(zhì)量控制。

色差儀和分光測色儀的主要區別是什么？

色差儀和分光測色儀之間有一些相似之處，但兩者仍然有很大不同。最大的區別在于能力和使用。分光測色儀非常強大，可以提供比色差儀更深入的測量，例如光譜數據。這就是為什么它們主要用于研發(fā)或實(shí)驗室使用中的精確測量。相比之下，色差儀更簡(jiǎn)單，并且在生產(chǎn)和制造中很常見(jiàn)，例如用于質(zhì)量控制。

其他一些差異包括：

• 多功能性： 分光測色儀有許多可調選項，可以很好地用于不同類(lèi)型的樣品和測量。

• 成本： 如前所述，由于其強大的技術(shù)，分光測色儀通常比色差儀更昂貴。

• 準確性： 色差儀不如分光測色儀準確或精確。

為您的應用選擇最佳顏色測量設備

選擇顏色測量?jì)x器需要了解色差儀和分光測色儀的優(yōu)缺點(diǎn)，如上所述。如果您仍然不確定哪種儀器最適合您的目的，這些問(wèn)題可以幫助您在考慮選擇時(shí)更加清晰。

• 所需數據類(lèi)型： 應用程序是否只需要光譜數據或三色值？

• 儀器幾何形狀： 儀器是否具有您的應用所需的幾何形狀？

• 精密度和準確度： 要獲得滿(mǎn)意的結果，必須達到什么水平的精密度和準確度？

• 光源： 儀器是否有適合您應用的光源？

• 測量速度： 多快可以獲取數據？需要什么樣的樣品制備？

• 易用性： 儀器的設計是否考慮到用戶(hù)，便于簡(jiǎn)單快速的操作？

• 穩健性： 儀器是否適合使用環(huán)境？能否承受惡劣的工廠(chǎng)條件？

• 軟件界面： 隨附的軟件是否可以讓您輕松收集、分析和共享數據？

• 產(chǎn)品質(zhì)量： 并非所有顏色測量?jì)x器都是一樣的，無(wú)論它們是色差儀還是分光測色儀。通過(guò)選擇最優(yōu)質(zhì)的儀器，您可以放心，您將獲得最高質(zhì)量的結果。