市面上用于顏色測(cè)量?jī)x器的類型有多種，根據(jù)儀器獲取三刺激值方式的不同，測(cè)色儀器可以分為兩大類型，分別是分光式測(cè)色儀器即分光測(cè)色儀和光電積分式測(cè)色儀器即色差儀。本文對(duì)分光測(cè)色儀和色差儀的原理及類型做了介紹。

測(cè)色儀器之分光測(cè)色儀的原理及類型：

分光測(cè)色儀這類儀器不是直接測(cè)量顏色的三刺激值本身，而是測(cè)蚤物體的光譜反射或透射待性，也就是測(cè)得物體的光譜輻亮度因數(shù)或光譜透射比，再選用 CIE推薦的標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)觀察者，通過(guò)下式的積分計(jì)算求得顏色的三刺激值。

在實(shí)際測(cè)量中，它一般以5～20nm的等距波長(zhǎng)間隔，在380～780nm的波段內(nèi)測(cè)得各波長(zhǎng)的光譜反射（或透射）率。由于這類儀器測(cè)得的是最基本的顏色光學(xué)數(shù)據(jù)。所以它可用計(jì)算的方法靈活地得出顏色物體在各種條件下（如D65、C、A照明體）的三刺激值XYZ和X10Y10Z10。

根據(jù)光譜信號(hào)采集的方式，分光式儀器可分為單通道掃描式和多通道采集式。

1.單通道掃描式

傳統(tǒng)的分光測(cè)色儀即是這種形式。它的光譜信號(hào)采集是單通道（波長(zhǎng)）按順序逐個(gè)掃描拾取。這決定了它的測(cè)量需要一定的時(shí)間，

這種儀器主要由電源、單色器、光電探測(cè)器、數(shù)據(jù)處理和輸出裝置幾部分組成。光源一般為穩(wěn)定性光源，如鹵鎢燈、氙燈；單色器是整個(gè)儀器的核心，其形式有棱鏡分光式、光柵分光式和濾光片分光式等；探測(cè)器為光電倍增管、光電管，由于儀器的掃描機(jī)構(gòu)和光路較復(fù)雜，使得儀器的體積較大。

2.多通道采集式

這屬于新一代的分光測(cè)色儀儀器，它與傳統(tǒng)分光測(cè)色儀的根本區(qū)別在于，光譜信號(hào)的采集是多通道同時(shí)進(jìn)行的，因而它可在瞬間完成測(cè)量。它的信號(hào)采集方法是：被測(cè)光束經(jīng)過(guò)狹縫透射到色散裝置上，色散裝置把它按波長(zhǎng)順序均勻地“一”字散開(kāi)，透射到成線陣排列的光電傳感器陣列上，陣列中的每個(gè)測(cè)量元對(duì)應(yīng)地測(cè)得某一特定波長(zhǎng)的光的輻射值，全部測(cè)量元所測(cè)得的數(shù)據(jù)便組成了被測(cè)試樣的光譜反射率數(shù)據(jù)。這種儀器主要由光源、色散裝置、探測(cè)器、信號(hào)采集電路、數(shù)據(jù)處理和輸出裝置幾部分組成。光源多用脈沖光源，即脈沖氙燈；光電傳感器陣列為光電二極管陣列或CCD；色散元件常為衍射光柵。

分光測(cè)色儀是顏色測(cè)量中的權(quán)威儀器，測(cè)量精度較高。傳統(tǒng)的分光測(cè)色儀體積較大，成本也較高，使得它的使用受到很大的局限，一般僅適于實(shí)驗(yàn)室使用；新一代分光測(cè)色儀的出現(xiàn)，由于它采用了先進(jìn)的技術(shù)和新的器件，使得儀器的結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，體積大為縮小，這將使其使用范圍產(chǎn)生巨大的變換。

測(cè)色儀器之色差儀的原理及類型：

色差儀又叫光電積分式儀器，它是模擬人眼的三刺激值特性，用光電積分效應(yīng)，直接測(cè)得顏色的三刺激值。這類儀器使用顏色濾光片，對(duì)所用的光電探測(cè)器的光譜響應(yīng)進(jìn)行濾色修正，使它與CIE標(biāo)準(zhǔn)觀察者相一致。同時(shí)對(duì)照明光源也加以濾色修正，使之符合標(biāo)準(zhǔn)照明體的相對(duì)光譜功率分布。光電積分式儀器其總的光學(xué)條件應(yīng)符合盧瑟條件，表達(dá)公式如下：

式中，S（λ）為儀器所用光源光譜功率分布；S0（λ）選定的標(biāo)準(zhǔn)照明體光譜功率分布；τx、τy、τz為XYZ三種濾色修正器的光譜透射比；x、y、z為選定的標(biāo)準(zhǔn)觀察者（2°視場(chǎng)或10°視場(chǎng)）的光譜三刺激值；（λ）γ為探測(cè)器的光譜靈敏度；Kx、Ky、Kz為比例常數(shù)。

在實(shí)際的濾色修正中，我們不可能做到儀器完全符合盧瑟條件，只能近似符合。近似的程度決定了儀器的精度。光電積分式儀器在測(cè)量原理上存在誤差，其精度自然比不上分光式儀器。這類儀器一般都由光源、探測(cè)器、數(shù)據(jù)處理器和輸出單元幾部分組成。光源多為穩(wěn)定性光源，較多使用的是囪素?zé)簟Ｌ綔y(cè)器為三個(gè)或四個(gè)經(jīng)過(guò)濾色修正的硅光電池或光電管。在結(jié)構(gòu)形式上一般有臺(tái)式和便攜式兩種。由于光源的光譜功率分布和光電池的光譜靈敏度直接影響到光學(xué)模擬的結(jié)果，所以它們的穩(wěn)定性和一致性在儀器制造中是十分重要的。光電積分式儀器對(duì)顏色的絕對(duì)測(cè)量精度不高，但對(duì)顏色的相對(duì)測(cè)量，尤其對(duì)中色差測(cè)量還是比較常見(jiàn)的。所以在很多場(chǎng)合中，我們稱之為測(cè)色色差計(jì)。