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什么是光电积分法？光电积分法是在整个测量波长范围内，对被测物体颜色的光能量进行一次性积分测量，直接得到三刺激值X、Y、Z，再计算出样品的色品坐标等参数。因此，该方法又称为三刺激值法。那么，光电积分法有什么局限性？本文对光电积分法的原理及缺点作了介绍。

什么是光电积分法？

光电积分法是通过把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函数，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。这类仪器的测量速度很快，并具有适当的测色精度（取决于探测器光谱灵敏度满足卢瑟条件的程度），可满足大多数场合下的色貌测量要求，在工业中有很大的市场前景。

光电色度计可以看成是一个反射率计，它带有一套专门的三滤色片，这不同于密度计的红绿蓝滤色片。这套滤色片根据CIE光谱三刺激值在色度计的每个通道中给光谱的各波长加权，它涉及的主要是反射率问题，而不是对数问题。

光电测色仪照明光源采用模拟D65光源，探测器采用光电池。设计三组校正滤色器，使整个系统能够模拟人眼的X、Y、Z感光机构，通过转换三组不同的滤色器，把人眼所接受的刺激用光电池所产生的光电流表示，则可以确定物体的颜色，在用某测色系统中，光源S（λ）按照一定的角度照射物体，用光电组件和滤色器配合的接收器在一定方向接收，则接收器产生对应的光电流。

式中：τ_X（λ）、τ_Y（λ），τ_Z（λ）——仪器特定滤色器的光谱透过率：R（λ）——仪器探测器的相对光谱响应度。

如果满足下列条件即卢瑟条件式中：

K_x、K_y、K_z——与波长无关的比例常数；

S（λ）——仪器内部光源的光谱分布；

S₆₅（λ）——选定的标准照明体光谱分布；

X₁₀（λ）、Y₁₀（λ）、Z₁₀（λ）——选定的标准观察者的光谱三刺激值。

测色仪的总灵敏度特性与CIE规定的标准观察者的X、Y、Z一致，物体颜色三刺激值正比于光电流数值，仪器符合卢瑟条件的完善程度，决定了仪器的测量精度。

为了进行光电积分式颜色测量，仪器的三个光探测器的光谱响应必须满足卢瑟条件。能够实现这种要求的方法通常有两种，即模板法和光学滤色片法。

1.模板法

模板法采用模板使光探测器的光谱响应特性与CIE光谱三刺激值函数相匹配，即满足卢瑟条件的要求。下图是模板法光电积分式色度计的光学系统，光源照明测试样品，由试样表面反射的光辐射，通过透镜和棱镜色散成光谱；在光谱面上分别放置X模板、Y模板和Z模板，它们使光接收器对等能光谱的光谱响应，分别与CIE色度匹配函数x

（λ）、y（λ）和 z（λ）成正比；从模板透过的光谱能量，由透镜会聚于光接收器上，即可测出试样的CIE三刺激值X、Y、Z。

2.光学滤色片法

光学滤色片法不采用色散系统和光谱模板，而是利用有色玻璃片的组合来实现卢瑟条件。为使光探测器的相对光谱灵敏度S（λ）符合aE的色度匹配函数x（λ）、y（λ）、z（λ），需要选择合适的滤光片及其厚度，使其光谱透射比τ（λ）与探测器的相对光谱灵敏度S（λ）的组合结果，满足卢瑟条件的要求。下图是采用光学滤色片法实现卢瑟条件的光电积分式色度计的基本构成示意。这种类型的色度计构造简单，成本较低，因此在工业生产中得到广泛的应用。

光电积分法的局限性：

光电积分仪器测色准确度是与仪器符合卢瑟条件的程度有直接关系的，但是完全绝对符合是达不到的，因而测量的结果会产生误差。并且，不同型号、不同厂家的色度计在利用卢瑟条件模拟上会存在差别，因此可比性不强。