什么是光電色度儀？光電色度儀又稱色差計，其響應(yīng)很像人眼的視覺系統(tǒng)，通過直接測得的與顏色的三刺激值成比例的儀器響應(yīng)數(shù)值，直接換算出實驗色的CIE三刺激值，具有成本低、測量速度快等優(yōu)點，被各行業(yè)廣泛采用。本文對光電色度儀的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

什么是光電色度儀？

光電色度計的響應(yīng)很像人眼的視覺系統(tǒng)，通過直接測得的與顏色的三刺激值成比例的儀器響應(yīng)數(shù)值，直接換算出實驗色的CIE三刺激值。不必像分光光度計那樣進行數(shù)學(xué)積分，光電色度計中的積分是由光學(xué)模擬方式來完成的。為了模擬標準觀察者在標準照明體下觀察到的物體顏色情況，色度儀器的總光譜靈敏度必須符合盧瑟條件。色度計的精度與儀器符合盧瑟條件的程度有關(guān)，符合程度越高，測量精度就越高。

但是光電色度計的校正濾色器的光譜透射特性不可能完全符合盧瑟條件，因此儀器原理上就存在誤差，測量精度不如分光光度計。但是它成本低、測量速度快，為各行業(yè)廣泛采用。因其在色差測量上消除了原理誤差，精度很高，故光電色度計又被稱為色差計。

光電色度儀的現(xiàn)狀：

在照明系統(tǒng)方面，光電色度儀器的光源常采用白熾燈、鹵鎢燈或微型脈沖氬燈等，現(xiàn)在國內(nèi)產(chǎn)品多為鹵鎢燈，即可達到精度要求。國外高端儀器有的使用脈沖氬燈，其具有光強高，耗能少的優(yōu)點，但價格昂貴，增加了儀器的總體成本，不適合在國內(nèi)推廣。因為光電探測器在紅外和紫外波段仍有響應(yīng)，影響測量精度，所以增加一塊隔熱玻璃，用于消除紫外和紅外部分的影響。

在探測器方面，一般是三個帶有修正濾光片組的光電管或大面積硅光電二極管（在要求儀器有較高靈敏度的場合下采用光電倍增管）。硅光電二極管具有光譜性能好、光譜響應(yīng)范圍寬、受環(huán)境溫度影響小和幾乎無疲勞現(xiàn)象的特點，可以滿足大多數(shù)色度測量的要求。針對測色領(lǐng)域，現(xiàn)在還有專門用于測色（光譜范圍是可見光區(qū)）的探測器，自身已帶有滿足一定要求的校正濾色片，稱為顏色探測器。另外值得一提的是采用光纖傳感技術(shù)的新型顏色測量儀器]，光纖具有徑細，柔韌，可繞曲性好等特點，目前已有用光纖作探頭的測色儀器，此類測色儀器一般體積較小，便于攜帶，而且測量方便，可用在特殊需要的場合，比如用來測量人體的皮膚或牙齒顏色等。

在濾色器方面，因為光電色度計的精度與儀器符合盧瑟條件的程度有關(guān)，符合的程度越高，儀器測量精度越高，而濾色器的透過特性決定了儀器滿足盧瑟條件的程度，因此濾色器的設(shè)計十分關(guān)鍵一般在選定照明光源和探測器的型號后，就可以初步選定濾色片的牌號和片數(shù)，再根據(jù)濾色器的特性編寫確定濾色片厚度的程序，在計算機上進行模擬和優(yōu)化匹配濾色器，從而確定濾色片的片數(shù)、厚度及排列方式。

在儀器控制方面，隨著大規(guī)模集成制造技術(shù)等的發(fā)展，單片機、微處理器、計算機和DSP技術(shù)的廣泛應(yīng)用，早期采用人為控制的光電色度儀器，大多數(shù)實現(xiàn)了自動控制，使儀器的自動化與智能化成為可能，在微處理機的控制下，能完成自動測量、自動計算和存儲或自動進行非線性校正功能，實現(xiàn)儀器光、機、電以及整個系統(tǒng)工作狀態(tài)的自動檢測，還可以內(nèi)存多種專用分析程序等等。

在通信接口方面，目前主要有雙向RS232接口，最新的還有USB接口，可以外接記錄儀、計算機，完成儀器遙控、數(shù)據(jù)傳輸、外存、記錄，打印等功能。

在特殊應(yīng)用領(lǐng)域方面，隨著色度計在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了一些行業(yè)特有的測色產(chǎn)品，在基本的光電積分測色原理上，根據(jù)行業(yè)特點進行了專門的設(shè)計，并綁定了行業(yè)標準，方便了測色儀器的使用。比如：用于評價棉花質(zhì)量、評定棉花等級的棉花色度儀]。色坐標只使用了目前在顏色檢驗中通用的亨特色坐標，又因為棉花顏色的特性只使用了兩個探測器測量三刺激值中的Y、Z值。還有專門應(yīng)用于寶石、汽車漆，石油等行業(yè)的專用色度計也有產(chǎn)品出現(xiàn)。

光電色度儀器的發(fā)展趨勢：

（1）智能化、小型化

國內(nèi)外目前普遍研究和采用帶有微處理器的、兼有檢測和信息處理功能的傳感器。在半導(dǎo)體片基上，用微電子加工技術(shù)把傳感器功能、邏輯功能、存儲功能集成在一起，使得傳感器具有自動校正、自動補償、數(shù)據(jù)處理、存儲、記憶等功能。

（2）快速度、高精度

積分球的入射面采用聚四氟乙烯聚酯新材料，利用微處理器的計算能力，通過軟件方式來提高測量的精度；從測量到計算直至顯示，一般僅需要幾毫秒的時間。

（3）多種制式的轉(zhuǎn)換

由于微處理器的計算能力，在XYZ、Yxy、CIE1976L*a*b*、L*u*v*、L*C*H*、Hunter-Lab、Munse11之間選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，變得及其容易。

（4）在線動態(tài)測試

在線動態(tài)測試不僅可以有效地代替人工的離線檢測，而且可與控制系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)實時監(jiān)控、實時控制，改進生產(chǎn)流程，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)品。

（5）虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化

虛擬儀器是指通過應(yīng)用程序?qū)⑼ㄓ糜嬎銠C與功能化硬件結(jié)合起來，用戶可通過友好的圖形界面來操作計算機，從而完成對被測試量的采集、分析、判斷、顯示、數(shù)據(jù)存儲等。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，基于Internet的測色儀器將為用戶遠程訪問、遠程維護提供方便，將完成遠程醫(yī)療診治、虛擬太空測試實驗、虛擬海底測試實驗等新用途。

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