正(zheng)文

目視測色：

在(zai)某些(xie)特定的(de)行業(ye)和環(huan)境(jing)中(zhong)，依然保留著目視測色(se)法，即通過人眼去判(pan)斷顏色(se)是(shi)否與預期存在(zai)誤差，有時會用到標(biao)準光源或標(biao)準色(se)樣。

目視(shi)測色(se)法*依賴(lai)觀察者的經(jing)驗(yan)和敏銳的分辨力(li)來判斷(duan)顏色(se)的差別，且速度較慢。

圖 1 左：一種(zhong)常見于紡織和服裝設計的(de)比色(se)卡

         右：一種判斷溶液(ye)(ye)中(zhong)物質濃度(du)的標準比(bi)色液(ye)(ye)

光電積分測色(se)：

將入(ru)射光分別通(tong)過濾光片透射率-探測器(qi)聯合(he)響應曲線滿(man)足CIE標準(zhun)三(san)刺激值譜線(也有可能是某一特(te)定譜線)的三(san)條或四條通(tong)道（因為(wei)針

對紅(hong)光(guang)，在CIE三刺激(ji)標準中(zhong)有兩個峰，很難在一片(pian)濾光(guang)片(pian)做出吻合度很好的透射率(lv)曲線，有些設計中(zhong)會做成(cheng)四個通道），再經過(guo)信號

放大與模數(shu)轉換電路，獲(huo)得(de)樣(yang)品在(zai)標準光(guang)源下的(de)三(san)刺(ci)激值。這(zhe)種測色(se)方式，獲(huo)得(de)的(de)三(san)刺(ci)激值大小，與光(guang)電探測器上(shang)接受到(dao)的(de)光(guang)強成比

例。這種測試方法速度快(kuai)，可以獲得(de)滿足大部分情(qing)況的色(se)坐標準確(que)度。各種色(se)度計（或稱作光電(dian)積(ji)分測色(se)儀、比色(se)計或色(se)差(cha)計）普(pu)遍(bian)采

用這種結構(gou)。缺點是無法獲得樣品的(de)光譜信息(xi)。

圖 2荷(he)蘭Ademesy公司高(gao)速高(gao)精度色度計結構(gou)示意圖

這是一類仿人眼(yan)結構的測試設(she)備，即用光電二極管(guan)和三色（也有可能(neng)是四色）濾光片模(mo)擬(ni)人眼(yan)中的三種色覺感受細(xi)胞，在(zai)不考慮系統電

子系(xi)統穩定(ding)性(xing)、精(jing)度和環境等因素的(de)情況下(xia)，測色結(jie)果的(de)準確(que)度，主要跟濾(lv)光(guang)片-探測器組成的(de)通道的(de)光(guang)譜響應曲線和CIE標準譜線的(de)吻

合(he)程度有關，即(ji)盧瑟條(tiao)件(jian)。該條(tiao)件(jian)還指出三個線(xian)性(xing)無關的原色(se)，經過混合(he)能夠表示任(ren)意一種顏色(se)，故可以用在儀器做測色(se)結果的校準(zhun)，

在相機和色(se)度計中常(chang)見。

圖 3 左：Hyperion色(se)度計譜線與(yu)標準CIE-XYZ體系譜線比較

     右：顏色校準矩(ju)陣

分光(guang)測(ce)色:

（1）光譜掃描測色(se)：

這(zhe)種(zhong)工作方(fang)式的分光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)度(du)計(ji)往往將光(guang)(guang)(guang)源集成在設備內，通過(guo)分光(guang)(guang)(guang)器件和單(dan)色器，將光(guang)(guang)(guang)源發出的光(guang)(guang)(guang)分成一路(lu)或兩路(lu)單(dan)色光(guang)(guang)(guang)（兩路(lu)光(guang)(guang)(guang)路(lu)居

多），將(jiang)經(jing)過樣(yang)品透射(she)(she)或反射(she)(she)后(hou)的光譜(pu)，與空樣(yang)品池(chi)或標準白板做對(dui)比，獲得(de)樣(yang)品的透射(she)(she)（或反射(she)(she)）光譜(pu)曲線。直接獲得(de)的是樣(yang)品的光

譜信息，需再經數據處理，才(cai)能(neng)獲得樣品的三刺(ci)激(ji)值。

因為采(cai)用(yong)參比法測量物體(ti)透射(she)（反射(she)）光(guang)譜，消除(chu)了光(guang)源不穩定、光(guang)學器件效(xiao)率等一些干擾因素。且往(wang)(wang)往(wang)(wang)這類設備體(ti)積較(jiao)大(da)，測試環境

穩(wen)定，光(guang)學器件精密，故這種方(fang)法獲(huo)得的(de)樣(yang)品光(guang)譜信息尤為準確，但速度較(jiao)慢，且常(chang)受限于測試場景和樣(yang)品尺寸，使用成本較(jiao)高。

（2）多(duo)通(tong)道平(ping)行測色

光(guang)源發出(chu)的(de)光(guang)照射在樣品上，經樣品透射（或反射）后，通過狹縫進入(ru)設備。設備中分(fen)光(guang)器件將不同波長的(de)光(guang)線分(fen)到不同的(de)方向角(jiao)上，

經凹面反射鏡(jing)聚焦到(dao)線性ccd上，CCD將光(guang)強轉換(huan)為(wei)電信(xin)號，每一(yi)個(ge)CCD單元獲取的光(guang)能量，對應樣(yang)品光(guang)譜中(zhong)某一(yi)波長范圍(wei)的光(guang)譜能

量，從而獲得樣品的(de)透射（反射）光譜。

圖 4  左：Rhea光譜儀的結構(gou)示意圖

 右：測得某樣品的光譜(pu)圖

這樣獲得的(de)(de)樣品(pin)光(guang)(guang)譜實際上是(shi)一系(xi)列底邊較窄的(de)(de)柱(zhu)狀圖(tu)，是(shi)一種實際光(guang)(guang)譜的(de)(de)近似(si)，通過計算(suan)樣品(pin)每(mei)一小段波長的(de)(de)光(guang)(guang)能量(liang)，對CIE標準下

的(de)XYZ三刺激值(zhi)產(chan)生的(de)作用并求和，就可(ke)以獲得樣品的(de)三刺激值(zhi)。

這(zhe)樣的(de)設備，將(jiang)經過標準光(guang)源校準后的(de)數據存儲在設備中，在測量光(guang)源，發光(guang)屏時不需要(yao)額外的(de)參(can)考(kao)光(guang)路，這(zhe)要(yao)求設備有較好的(de)穩(wen)定性

和光譜準確度。這樣的測試方法容(rong)易(yi)獲得較為準確的色坐標值，且(qie)測試速度較快。

測色標(biao)準相關器件：

歸根結底，顏色是物體對(dui)光源(yuan)光譜的選擇性透射和反射，需(xu)要評(ping)價樣品(pin)的顏色，就必須要建立(li)標準，在(zai)相同條件下獲(huo)得的樣品(pin)光譜或(huo)色

坐標，才(cai)具有可比性。除了(le)測色儀(yi)器(qi)本身以外，我(wo)們還需要用到這些器(qi)件：如標準(zhun)光源、積(ji)分球和(he)標準(zhun)白板(ban)等。這些儀(yi)器(qi)的搭配(pei)使(shi)用，

也拓展(zhan)了測色(se)儀器的使用(yong)場景。

1. 標準光源：

標準光(guang)源(yuan)(yuan)有固定的(de)光(guang)譜，和(he)很好(hao)的(de)穩(wen)定性。可以(yi)用于(yu)測試儀器(qi)的(de)標定，也可以(yi)用做樣品的(de)照明，常用的(de)有A光(guang)源(yuan)(yuan)，C光(guang)源(yuan)(yuan)，D65光(guang)源(yuan)(yuan)。

2. 標(biao)準白板

將標準白(bai)板屬于全(quan)反射(she)漫射(she)體，波(bo)長選擇性低，反射(she)比接近1，常見(jian)的涂覆層材料有硫酸鋇（BaSO4）、碳酸鈣（CaCO3）、氧(yang)化(hua)鎂

（MgO）等。常(chang)放置于雙光(guang)路分(fen)光(guang)光(guang)度計的參比光(guang)路中，作為反(fan)射測量的標準參照，可以用(yong)(yong)于儀器的校(xiao)定，也可以用(yong)(yong)來和樣品做對比

來獲得樣品色度(du)信(xin)息。

3. 積分球

積分球為一種內壁(bi)涂有(you)低光譜選擇性的(de)(de)高反射(she)材(cai)料的(de)(de)球體，光在積分球中經過漫反射(she)可以(yi)變得均勻。

（1）可以(yi)讓標(biao)準光(guang)源發出的光(guang)變成(cheng)均勻(yun)光(guang)，這對儀器標(biao)定(ding)，樣品照明都很(hen)重要；

（2）可(ke)以在積分球上加(jia)光陷阱，吸收不需(xu)要的(de)樣(yang)品反射光（如吸收樣(yang)品鏡(jing)面反射光）。