色差仪：原理、应用与选购指南

色差仪：原理、应用与选购指南

色差仪是模拟人眼对红、绿、蓝光感应的光学测量仪器，主要是根据CIE色空间的Lab，Lch原理，测量显示出样品与被测样品的色差△E以及△Lab值，可测量样品的反射色度、吸收率、亮度以及各种色值等等。色差仪能满足塑料，涂料，纺织，科研学术，医药，食品等行业的分析及控制各类生产流程品质，来料质量及质量保证工作上的测色需要。

工作原理

色差仪的原理主要是根据被测物体进行五角度分析，其中习惯选择15°、45°、110°的角度进行分析。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。

应用

色差仪可测量样品的反射色度、吸收率、亮度以及各种色值等等。色差仪能满足塑料，涂料，纺织，科研学术，医药，食品等行业的分析及控制各类生产流程品质，来料质量及质量保证工作上的测色需要。

分类

色差仪根据外观形状，可以分为：

1. 手持式色差仪——能直接读取色差数据，一般不能连电脑，不带软件。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。
2. 便携式色差仪——又称便携式分光测色仪，能直接读取数据外，还能连电脑，带软件。体积较小，便于携带，精度较高，价格适中。
3. 台式色差仪——又称台式分光测色配色仪，一般无读数显示，连电脑时使用测色、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。

选型指南

色彩色差仪是量化色彩现象，建立色彩标准，改善产品外观，颜色品管控制，进而进行电脑配色的不可缺少的工具，目前色彩色差仪种类，品牌较多，选择方法大约为：

1. 根据自身要求选择“色差计”还是“分光光度测色仪”。 单纯色差计的精确度比较低，而且功能也只相当于正常的色彩色差仪的10%。分光测色仪可以模拟多种光源，而色差仪一般只有一种或最多两种。（从测量精度的角度考虑，建议选分光光度测色仪。）
2. “分光光度测色仪”又分为“0/45度”和“d/8度积分球”两种测量观察方式，“0/45度”只能用来测平滑的表面，而且不能用于电脑配色。“d/8度积分球式”可以用来测量各种表面，可以用于电脑配色。还要考虑有没有消除镜面反射，和包含镜面反射的测量模式。（刀片表面为非平滑表面，建议选d/8度积分球观察方式。）
3. 各种“d/8度积分球”测色仪也有区别：比如“双光束测量原理”还是“单光束测量原理”。双光束仪器有两个光栅和两个检测器。测量时光源只闪一次，同样测样品和参比白。这样就克服了系统变化所带来的误差，测量数据的精度非常高。只是仪器成本高。
   光源，也是选择重要依据：考虑的应该是光源的稳定性，光源定向性，寿命以及最终获得的光谱曲线的有效性。常用的两种光源：卤素石英钨丝灯及氙灯两种。目前技术来说选钨丝灯合理一些。
   积分球，好的积分球整体均由稳定、耐用的高反射材料制成，耐老化、不会变色，也不存在内层剥落的问题。
4. 整体产品的配套性
   在评价分光计的性能时，不能只评价单一指标，而应全面考虑，包括仪器的可靠性，重复性，光路设计的合理性，稳固性，用户界面的友好性，技术支持和服务等。

维护保养

色差仪是一种精密的仪器，如何更好地使用色差仪，保养护理色差仪，使色差仪的使用寿命更长久就显得特别重要了。因为是一种精密仪器，所以在保养过程要十分细心的，在使用色差仪事实是有很多细节要注意的，下面分享几点保养措施：

1.色差仪器属于精密测量仪器，在测量时，应避免色差仪外部环境的剧烈变化，如周围环境光照的闪烁、温度的快速变化等都会影响到仪器的测量精度；
2.在测量时，应保持色差仪稳定、测量端口贴紧被测物体，避免晃动、移位，禁止对仪器激烈撞击、碰撞；
3.大多数的色差仪是不防水，不可在高湿度环境、或水中使用；
4.应保持色差仪整洁，避免灰尘、粉末或固体异物进入测量口径内及仪器内部；
5.色差仪不使用时，应将白板盖盖好，并将仪器放进包装箱内存放；
6.色差仪若长期不使用，应卸下电池，以防止损坏仪器；
7.应存放在干燥、阴凉的环境中；
8.用户不可对色差仪做任何未经许可的拆装和更改，否则可能影响仪器的测量精度、甚至造成不可逆的损坏。
9.不要用色差仪的测量口径直接接触未干的油漆、油墨、涂料等，以免这行物体沾染在镜头上。
10.色差仪的电池也要定期的保养更换防止由于电池的原因导致的测量误差。

注意事项

1.电池的电量低于30%时，做好是换电池或充电。色差仪现在用的都是大容量的锂电池可以循环使用既环保又节约资源，当电池不足30%时及时充电就好，但是记得充电时一定要关闭机器，这样不但可以延长电池的寿命，同时也对机子本身的一种保养。
2.产品生产完成后不要立即检测放置3-4个小时，等产品温度达到一个恒定值再用色差仪检测色差。3-4个小时一般的产品温度都会降到一个跟室温差不多的恒温，但是也不排除有一些特殊产品散热慢或者不易降温的，这就要根据实际情况确定一个时长来使产品温度达到恒定，再用色差仪试。
3.造型复杂的部件使用平均测量模式，采集的数据准确性更高。因为造型复杂的部件表面一般都不是很平整的，色差仪一般都会带有多点测量取平均值功能，这种功能在造型复杂的部件上应用更可靠。
4.固定测量人员，测量部位和测量方向做标准化要求。 色差仪的以压力触发开关，不同的人使用，触发压力不同，也对数据有一定的影响，这种因素不会导致对结果的判断。
5.色差仪精准性出现问题后要返厂维修。建议每个星期至少做一次手动黑白板校正，或者在色差仪量数据出现不准确的时候进行黑白板校正。 色差仪仪在使用一段时间后会产生测量误差。

故障排除

1. 仪器无法开机：
   ①检查是否连接或安装电池。②电池电量是非充足。
2. 开机不能进入主程序：
   ①检查是否对黑白的校准。②黑白校准是否有误。
3. 测量结果报错：
   ①容差设置是否合理。
4. 测量数值异常：
   ①测量时是否平稳。②测量孔与测量面接触是否紧密良好。
   ③测量物体是否太薄太薄漏光。④测量部位是否有混色
5. 两次的测量结果相差较大：
   ①检查电池消耗是否在40%以下。