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光电积分式测色仪器是一种常见的测色仪器，它利用仪器内部的标准光源照明被测物体，在整个可见光波长范围内进行一次积分测量，得到透射或反射物体色的三刺激值和色品坐标，并通过专用微机系统给出两个被测样品之间的色差值。本文对光电积分式测色仪器的原理及卢瑟条件做了介绍。

光电积分式测色仪器的原理介绍：

颜色并不是物质的固有特性，颜色既与物质本身的分光特性等有关，又与照明条件，观测条件，观察者的视觉特性等有关。颜色是一种受物理学、视觉生理学、心理学影响的综合量，颜色测量是建立在以上认识的基础上的。

物体在不同的光源下呈现不同的颜色，因此测色时首先要决定用什么光源。如下图所示颜色测量过程。S（λ）光源的光谱功率分布；ρ（λ）或τ（λ）是待测物体的光谱反射或透射曲线；把待测物的光谱反射曲线的高度在每个波长上相乘，得到ρ（λ）xS（λ）曲线，它表明该光源中每个波长的能量从样品上反射回来的数量称为颜色刺激函数，用φ（λ）表示。再将ρ（λ）xS（λ）曲线高度各自乘以代表人眼平均彩色视觉功能的光谱三刺激值X（λ）、Y（λ）、Z（λ），得到的三条曲线下面的面积就是待测物体颜色的三刺激值。

物体颜色可由它的三刺激值表示，颜色三刺激值的计算方法是由颜色刺激函数分别乘以CIE 光谱三刺激值，并在整个可见光谱范围内分别对这些乘积进行积分。三刺激值的标准方程是：

式中，颜色刺激函数由φ（λ）对于测定光源色时，φ（λ）=S（λ）；对于反射体时，φ（λ）=ρ（λ）S（λ）；对于透射体φ（λ）=τ（λ）Sλ。K是归一化系数，定义为使完全漫反射体测定结果的Y值等于100，即光源的Y值等于调整为100而设的系数。其表达式如下：

光电积分式测色仪器的卢瑟条件介绍：

光电测色仪是仿照人眼感色的原理原理制成的，采用了能感觉红、绿、蓝三种颜色的受光器，将各自所感受光电的光电流加以放大处理，得出各色的刺激量，从而获得这一颜色信号。这里使用的受光器是在可见光的波段中，具有平坦的感受特性的光电二极管（硅系）和能平坦地修正光谱敏感度特性的虑色器和能调整到符合人眼色觉的虑色镜。这里重要的是三块滤色镜能符合人眼的色觉程度，这种相互一致的条件称为卢瑟条件。

卢瑟条件最常用的修正方法是预先准备颜色稳定的若干色板作为标准色，用最接近式样颜色的色板进行测定并根据光电测色仪的测定值，与用分光光度计预先求得的标准差值进行修正。在光电测色仪上接上专用计算机，预先准备在各波段中修正卢瑟条件的程序，可以使工作效率提高，复杂程度减少，同时将各个滤色镜进行修正。

物体在10°视场、D65光源照射下，物体颜色三刺激值X、Y、Z由三刺激值标准方程式可推导出如下计算公式：

设计三组接收器使它模拟人眼的X、Y、Z三个感光机构，把人眼所接受的刺激用三组接收器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，用光电元件和滤色器配合的接收器在一定方向接收，则接收器上产生对应的光电流：

式中：τX（λ）、τY（λ）、τZ（λ）——仪器特定滤色器的光谱透过率；γ（λ）——仪器探测器的相对光谱响应度。比较上面的式子，如果满足下列条件即卢瑟条件（Luther condition）：

式中Kx、Ky、Kz是与波长无关的常数，则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。为了减少由于卢瑟条件不够满足而导致的测色误差，应为仪器配备适当的专用工作色板，用来分别校正仪器。对于满足卢瑟条件的仪器，仅配上工作白板即可。而对于偏离卢瑟条件较严重的仪器，应配足能覆盖相应测色范围的专用工作色板。