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在现代工业生产中，颜色作为检测产品质量品质的一项重要指标，越来越受到人们的重视。目视法作为一种客观的检测方法，无法对产品颜色进行定量的描述。随着颜色理论及色度学的不断发展，市面上出现了各种各样的颜色测量仪器，仪器测色法作为主要测量手段被广泛使用。本文对颜色测量的一些方法做了详细的介绍。

颜色测量的方法——目测法：

目测法是一种古老的基本方法，利用人眼这种最古老的颜色测量工具来观察比较颜色样品和标准颜色的差别。人眼对微小的颜色差别有很敏锐的辨别能力，人们长期利用目视比较的来辨别产品的颜色质量。目测法通常是在某种的CIE标准照明体下进行，如标准A光源、D65或“北窗光”等。

这种测量方法需要借助于人眼的目视比较，要求操作人员具有丰富的颜色观察经验和敏锐的判断力，即便如此其测量结果仍然包含了一些人为的主观因素，而且工作效率低、精度差，所以随着颜色科学的发展和工业化水平的提高，这种目视测色方法的应用已经越来越少了，取而代之的是采用仪器的物理测色方法。

颜色测量的方法——色度计法：

色度计包括目视色度计和光电色度计两类。

1.目视色度计

在目视色度计中，人眼就是探测元件，故它不可能达到要模拟标准观察者在标准照明体照明下观察到的物体颜色情况，它也就不能达到很高的精度。在这类仪器中操作者观察两个并置的视场，一个视场由已知的三原色光混合组成，另一个视场为待测色，可调节三原色光的光度来达到与待测光相匹配，由三原色的光度量求得待测光的三刺激值。目视色度计是比较早期的仪器，色度学的许多基本实验都是在这类仪器上进行的，目前仍广泛地在各种颜色视觉研究中使用着，但是在工业上已被光电色度计所代用了。

2.光电色度计法

光电积分法就是仪器测色方法中较为常用的方法之一，运用这种方法的典型仪器就是光电色度计。光电色度计是用一个光电探测器的光谱响应匹配成所要求的CIE标准色度观察者光谱三刺激值曲线或某一特定的光谱响应曲线，从而对探测器所接收到的来自被测颜色的光谱能量进行积分测量。这种方法是通过直接测量得与颜色得三刺激值呈比例的仪器响应数值，直接换算出颜色的三刺激值。光电积分法获得三刺激值的方法是由仪器内部光学模拟积分完成的，也就是用滤色镜来校正仪器光源和探测元件的光谱特性，使输出的电信号大小正比于颜色的三刺激值。

光电色度计一般由照明光源、校正滤色器、探测器组成。通常的光电色度计内部的照明光源是普通的白炽灯或卤钨灯；光电色度计的探测器为光电池、光电管等。为了要模拟标准观察者在标准照明体照明下观察到的物体颜色情况，色度仪器的总光谱灵敏度必须符合卢瑟条件。卢瑟条件是校正滤色器设计的基础。以公式表示如下：

式中S_A（λ）为仪器内部光源的光谱分布，S_c（λ）为选定的标准照明体光谱分布；τ_X，τ_Y，τ_Z为三种校正滤色器各自的光谱透射比；x，y，z为选定的标准观察者的光谱三刺激值：K_X，K_Y，K_Z为比例常数：γ（λ）为探测器的光谱灵敏度。

如果校正滤色器的光谱透射比满足卢瑟条件则色度计的光学模拟目的就达到了。仪器各个探测器测到的电信号值就比例于物体颜色的三刺激值。色度计的精度与仪器符合卢瑟条件的程度有关，符合的程度越高，则测量精度就越高。

光电色度计的校正滤色器的光谱透射特性不可能完全符合卢瑟条件，因此仪器原理上就存在误差。为此，光电色度计经常要配备多种已知三刺激值的标准样品来进行定标。这样可以减少误差，提高仪器精度。

采用光电积分法制成的测色仪器已广泛应用于现代工业生产和控制过程中，这种方法的测量速度很快，也具有适当的测量精度，但是这类仪器无法测出颜色的光谱组成，而在纺织印染的自动配色等应用中必须获得颜色样品的光谱功率分布或物体本身的光度特性，因此这时应该采用分光光度法来进行颜色的测量。

颜色测量的方法——分光光度计法：

分光光度计是颜色测量中最基本的仪器，它是通过测量样品中的光谱反射性和透射性，也就是测量物体的光谱辐亮度因数或光谱透射比，再选用CIE推荐的标准照明体和标准观察者，通过积分计算求得样品颜色的三刺激值。

现代的分光光度计是由照明光源，提供单色光得色散系统和对通过仪器的光辐射进行测量的探测器系统组成。通常在仪器内部将由色散系统产生的单色光辐射分成样品光束和参考光束两条光路。当将样品放在样品光路内时，两条光束相等的状态被破坏，探测器就检测到差别，得到该波长上样品的透射比或反射比，从而得到颜色的三刺激值。

一般，分光光度法可分为光谱扫描和同时探测全波段光谱两大类光谱扫描法是利用分光色散系统（单色仪）对被扫描光谱进行机械扫描，逐点测出各个波长对应的辐射能量，由此达到光谱功率分布的测量。这种方法精度很高，但是测量速度慢，是一种传统的发光光度测色方法。为了加快测量速度，提高测色效率，于是便出现了同时探测全波段光谱的新型光谱光度探测方法。为了同时探测全波段光谱能量分布，可采用多光路探测技术和多通道探测技术。但是，多光路的同时性只在红外波段实现，在可见光区只能部分实现。所以，为了探测可见光，通常采用平行探测法，即多通道技术。

与常规的用单色仪分光实现波长扫描的测色系统相比，多通道系统除了具有快速、高效的优点之外，还大大降低了对测量对象和照明光源的时间稳定性要求，应用快速存取（对不含有关信息的通道快速跳过）和分组处理（通过将相邻通道相加可进一步改善时间分辨），在时间分辨和光谱分辨两者之间实现有益的兼顾。目前，国际上作为产品真正用于自动配色的颜色测量系统都是采用多通道技术。

多通道快速测色系统的照明光源可以采用脉冲式和直流式两种类型。两种照明光源的选用各有利弊，只要设计合理，应用得当，都能获得满意的结果。脉冲光源大多采用脉冲氙灯，其光谱功率分布与D₆₅比较接近，它的应用大幅度地提高了光源的强度，充分利用了作为光电探测器的列阵图象传感器的灵敏度和线性，没有发热问题，有效地改善了测量精度，但是光脉冲地能量波动直接影响系统精度地稳定性，特别是系统地长期重复性。因此，这类仪器地新型产品往往设计成双光路结构，使颜色测量地准确度和重复性都非常令人满意，当然其成本要高一些。直流式照明光源通常都采用其色温接近A光源地卤钨灯，由仪器内置稳压电源供电，驱动和控制比较简单，没有冲放电过程，连续测量时速度更快，光源稳定，只需单光路结构加监视光源波动的参考通道。但是光源功率的提高将直接导致明显的光热效应，需对光源进行周密的散热和隔热考虑，而且由于卤钨灯的光谱功率分布更接近A光源，其短波段的能量很小，不利于该光谱区的测量，从而影响到整个测色系统的精度，所以这类仪器在自动测色和配色领域中应用的越来越少。