色差仪做为颜色丈量的光电仪器，次要由照明系统、探测系统和数据处置系统3大部门构成。此中照明系统是由光源、透镜、隔热玻璃和导光筒构成的，探测系统是由积分球、挡板、滤色片和光电池构成的，数据处置系统是由数据摘集、放大电路构成，由单片机处置实现液晶展现、打印输出等，那些构成部门城市对色差仪的丈量精度形成影响。本文对那些详细因素做了阐发，并对准确利用色差仪的办法停止了介绍，感兴致的伴侣无妨领会一下！
影响色差仪丈量精度的因素有哪些？
1.照明系统影响
测色色差计内部照明光源凡是是原则A光源，而现实利用中都需要丈量物体在原则D65和C光源下的色度值，所以要模仿出D65光源，只要使仪器总的光谱灵敏度契合D65下的卢瑟前提即可。在照明系统中影响丈量精度的因素有：
①照明光源：在设想光源的供电电路时要包管电源输出电压的不变性，如许才气包管光源发光不变；其次仪器必然要预热足够长的时间，使光源光谱不变，才气停止丈量。
②凸透镜：感化是把光源发出的光酿成平均得“平行光”。但是现实上那是不成能的，因为我们的光源不是点光源，所以只能得到近似的平行光。由此它对虑色器光谱透射比的影响如下：
凸透镜对滤色器光谱透射比的影响
此中，α为光线与虑色器法线的夹角；φ为光束更大倾斜角；d为有色玻璃厚度。上式表白斜光束使得能量加强，因而虑色器的滤色片应该恰当的加厚，以校正由斜光束带来的影响。
③隔热玻璃：因为光电探测器在红外和紫外波段仍有响应，那是色差计所不需要的，也是不期看的。它对现实丈量成果有很大的影响，所以我们抉择在透镜下方增加一块隔热玻璃，用来消弭紫外和红外部门。
有研究表白，在没有隔热玻璃的时丈量的数值与原则值的误差较大，而且某些数据查处了必然的范畴，达不到国度一级品的要求；而加了隔热玻璃以后数据误差变小，到达国度一级品的要求。
④导光筒：为了包管光线照射到待测样品上时，光线与透镜轴线的夹角不超越10°，需要把一些倾斜角较大的光线往处掉，如许消弭往杂散光。
2.探测系统影响
光照射在被测物体上，然后反射到下半积分球内，经隔板漫反射进进上半积分球，最初经滤色片抉择性吸收后被光电池吸收改变成电信号。
①隔板：在积分球上半球和下半球之间安拆一个与积分球不异材量的隔板，使光线构成漫反射，在积分球内漫反射积分计算，以制止没有颠末漫反射积分的光线间接抵达探测器。
②积分球：积分球是一个中空的球腔，球腔上开有进孔和出孔，腔壁一般为具有漫反射性量的涂层。当积分球用于激光功率与能量丈量时，被测激光束从进孔射进，颠末腔壁复杂的漫反射后，一部门光被腔壁吸收，其余从进孔和出孔射出。通过特殊的设想，可使出射光能量比进射光低几个数量级，将强激光衰减，用弱光探测器丈量取样出孔处的光功率、波形和能量，换算后即可得到原进射光束的响应参数。在0/d前提下当量光谱反射比（颠末屡次反射的综协感化成果）ρs（λ）的计算公式如下：
当量光谱反射比计算公式
ρ（λ）为积分球内壁素材的光谱反射比；D为积分球内腔曲径；f为积分球启齿面积和总面积之比；s为样品被照射面积。
从上面的公式能够阐发出，光谱反射比颠末积分球后缺失较大，那就大大减小了仪器的信噪比。传统的内壁素材一般是BaSO4喷涂，它随便老化和脱落，所以颠末一段时间，仪器的精度会有很大改变。尝试中摘用了一种合成树脂来造造积分球，减小了上述影响。
③滤色片：被选定照明光源和光电池的型号后，滤色片的透过特征决定了仪器称心卢瑟前提的水平，也决定仪器的精度。滤色片的婚配原理是当滤色片叠加时，总透过率是各片透过率的乘积，某一型号的滤色片的透过率是其厚度的指数函数。在婚配滤色片的时，起首要确定其透过特征，能够通过火光光度计或此外仪器测出；其次颠末大量试验确定滤色片的型号，根据测得透过率特征和色婚配函数的曲线，通过做大量的试验大致上确定滤色片的型号；最初用计算机强大数据处置功用优化滤色片的厚度和品种，从而拟合出所需的曲线。
在配造滤色片时，应该统一批的滤色片厚度不异，差别批的应该从头配造厚度。因为差别批次的同厚度同型号的滤色片因为加工前提和其它因素的影响，其透射率不是完全一样的。
3.数据处置系统影响
数据处置系统影响计算成果的因素有良多次要如下：
①黑筒：仪器丈量之前必须停止调零、调白，用黑筒调零。抱负的黑筒是把光源照射的光全数吸收，现实上是不克不及实现的，所以要抉择吸光性特殊好的素材放在黑筒底部，同时黑筒内壁应车成螺纹以加强光漫反射。
②接地：接地是抑行噪声和避免骚乱的重要办法。在电信号传输的过程中，用电缆屏障层接地，摘用并联式一点接处所式，各自的地电位由各自的地电阻和地电流决定，不存在共用阻抗耦合产生的骚乱。
③放大倍数：光电流颠末放大，然后毗连电阻酿成电压信号。放大倍数要适中，不然严峻影响丈量成果。那是因为A/D转换的基准电压是必然值，所摘集信号经放大处置后必然要小于那个数值。
准确利用色差仪的几个根本问题：
问题1：为什么不消颜色原则板的Lab数值做为掌握颜色操行的原则而用色差数据△？
人们凡是习惯的操行治理城市用一些数据目标加上容许的上下限误差，但是颜色却不可，都要用实在的色板确定原则。那是因为：
（1）如上所述，因为颜色理论现有的不敷，加上光谱丈量的复杂性和数学处置的复杂性，列国各公司根据国际原则研造的色差仪，丈量从红到蓝各类同样颜色的统一块色板的成果总有必然的差别。
（2）就是统一公司的统一型号仪器，目前摘用氙灯或卤素钨丝灯照明的传统的分光色差仪，就算新的、一般工做的色差仪。便携式仪器间的一致性到达的程度：例如XTH一般均匀是0.15△E，更大要到达0.25△E。只要高贵的双光束（一束同时检测点亮的照明灯的光谱）的参比级的台式分光色差仪（必需每年按期庇护和用传递原则的一套彩砖定标）才可到达0.08△E。如许，测同样一块原则色板，两台仪器读数就会差别。跟着仪器利用时间的推移，特殊是各台仪器利用者对随机自带的校准白板保管利用的差别，那种差别还会扩展。所以，完全摘用Lab数值，即所谓“数字原则”传递颜色原则的难度就很大。那既要求仪器有很高的仪器间一致性目标，又要求仪器有极高的持久不变性和短期不变性，仪器的白原则板也不克不及经常利用（做到能够持久连结不变稳定色）。所以利用传统色差仪的用户，到目前为行，传递颜色原则还大都利用原则色板传递。做不到用颜色原则板的Lab数值做为掌握颜色操行的传递原则。
（3）虽然差别仪器测得的颜色三刺激值有误差，但是用于统一块参照原则与别的的样板间比力色差，差别仪器测得的色差值：△E，△a，△b却长短常接近的。那也正好是人们对颜色治理的根本要求。所以有了参照原则后，差别仪器测得的色差值就有了现实利用价值。那也是色差仪得到普及利用的原因。下一个要处理的问题就是若何定义答应的色差，即可承受的允差。各方将通过协议，用参比原则色板和约定的可承受允差来配合成立对产物的颜色治理系统，避开用三刺激值Lab的详细值来治理。那就是颜色治理和大大都常规计量治理的区别。
问题2：为什么如今的色差仪要天天校准？为什么还要返厂校准，返厂校准后为什么丈量本来的色板数据就改变了？
（1）市道上大量利用的传统的色差仪摘用氙灯灯或卤素钨丝灯照明，照明灯的亮光度每次丈量开启时会有误差，大型台式机另有一套光栅测色系统同步检测灯的光谱，计算反射率时能够抵偿，便携式一般没有。别的灯胆有一个渐渐衰朽的的过程（需按期改换）。为征服以上问题，仪器需要每次开机或利用若干小时后，用仪器自带白原则板校准仪器，用来修订灯胆和仪器系统改变的误差。虽然白板利用陶瓷造造，但天天利用就会有一个渐渐改变的过程，一年后，跟着白板的渐渐改变和仪器积分球内部硫酸钡涂层被污染和变黄，仪器与原厂出厂时的基准会渐渐偏离。那时候，仪器存储的用户颜色原则数据固然没有变，但再测试的成果已经有了一个迟缓的偏离。
（2）鉴于以上原因，按工场要求仪器每年需返厂用基准定标一次，如许偏离就会不太远。但是因为费用的原因，用户往往要用到仪器呈现了毛病才会返厂维修，那时，一个普及的问题是校准好的仪器回来后再测本来的色板，数值就会有一点改变。原因是仪器校准前是一个慢改变，人们察觉不到。工场按基准校正定标修改了偏离的误差，那是一个突变，从头测样板，改变就察觉到了，改变水平取决于仪器白原则板的改变水平、灯的老化水平、光栅的改变等因素。
处理的办法，对在校准前仪器已呈现较大误差时测获得的原则板数据，原则数据误差较大，但因一般时间间隔不长，只要将妥帖保管好原则色板取出，再从头丈量一次，即能够获得新的准确的原则数据。假设原则数据是在仪器合格形态下测获得，那原原则数据应该是对的，只是校准前的产物样品数据因仪器误差而误差。那要根据各自工场根据那些批次出货往向的用户情状、库存等详细处置。有时为了完成该批次使命，有需要在比来消费的那几批次产物中选出目视可承受的多块样品，用仪器统计形式读取均匀值做为该批次的新原则，曲到做完该批订单。该新原则存电脑后更好做详尽笔录和阐明，以备未来可能利用。