色差仪作为光电仪器，一般由光源、传感器、模拟控制电路、模数转换电路、内存、微处理器、显示器等构成。其中传感器作为色差仪的核心部件，起着把颜色转换为电信号的关键作用。本文对色差仪的构成及传感器的类型做了简要的介绍。

色差仪的组成结构：

一般测色仪器由光源、传感器、模拟控制电路、模数转换电路、内存、微处理器、显示器等构成，其关系如下图所示。

从上图中，我们可以看出测色仪测量的过程：

1.光源

通常采用脉冲氙气管或卤钨灯来提供长弧弧光，从仪器内表面反射散开，结合空间均匀地照射到物体表面。

2.测量传感器

传感器中放置频带过滤器和光谱过滤器，以及积分球、光电管等，它将样品表面的反射光过滤、分解、积分，再传送到相应三个光电二极管。人对颜色的视觉反应，即用滤光滤频器和光电接收器来模拟，三个光电流分别和X10、Y10、Z10成正比。

3.参比传感器

为了克服光学仪器中由于镜片、传输途径等带来的误差，并列采用参比传感器、光在测量的同时也进入参比。

4.模拟控制电路

将测量和参比两传感器的6个光电二极管的测量值和标准值进行比较，得出精确值。

5.模数转换电路

由于模拟控制电路输出值是模拟信号，而计算机系统是数字信号，所以必须将模拟信号转换为数字信号。

6.将转换后的数字信号送到计算机中进行处理和运算，便可得到准确的X10、Y10、Z10值，从而得出色品坐标等一系列值。

色差仪有哪几种几何结构？

对应CIE标准的测色几何条件，色差仪主要有积分球式和环形照明式两种。

1.积分球式色差仪

积分球是一个中空的金属球，其内表面涂有中等灰色的高反射漫射物质，如硫酸钡或聚四氟乙烯。进入这个球体的光线经过多次反射后都只能从测量孔或光源孔射出积分球。一束光从任意的不通过球心的角度照进积分球，经过球壁的多次反射后会从各个角度照射到样板，最终通过测量孔或光源射出积分球。测量孔是在与法线夹角成8°的位置，由一组光电管构成的探测器。例如三恩时公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差仪就是这种结构的色差仪。

CIE没有明确规定积分球的开孔尺寸，只要求所有开孔面积不超过内表面积的10%，因此不同厂家的产品的开孔位置、尺寸及光源入射角度会有区别。与观测孔关于法线对称的地方有一个光阱，关闭光阱时镜面反射成分包含在内，简写作d/8：i（d表示漫反射照明，8是8度角接收，i指包括镜面反射），也可简写作SPIN。当光阱打开时去除了镜面反射，此条件简写作d/8：e，e指去除镜面反射。这种仪器不仅能测量不透明样品的颜色，还可以测量透明样品的颜色。

2.环形照明式色差仪

理想漫反射物体对于任意一束光都将以漫反射形式即各方向等效地反射出去，为此入射光和观察者的角度并不重要，不会影响到观察结果，但真实物体表面并非理想漫反射表面，多少都会由于镜面反射成分和表面纹理而造成由于入射光和观察者的几何位置不同而表现出来的微小颜色差异。而环形照明则可以消除这种影响，其是以45°环形照明，0°（法线方向）观测的，可以缩写为：45/0：c。由于光路可逆，它与0°照明45°方向环形接收是等效的，该测色几何条件对应的色差仪有三恩时公司的NR145+等。这种结构的仪器是完全不包括镜面反射光的，测得的数据与人眼观察一致，另外这种仪器只能测量不透明样品的颜色。

三恩时TS系列分光色差仪主要包括TS7010、TS7020、TS7030、TS7036四种型号，该系列分光色差仪是3nh运用自主分光核心技术研发的便携式分光色差仪，是分光架构下的高级别色差仪，除保证准确的相对值ΔE的同时，还保证绝对值L、A、B长时间的准确性，随时随地能通过国际标准和国家标准的计量。采用内置硅光电二极管阵列（双列24组或32组）感应器、进口白板，重复性ΔE*ab轻松控制在0.05～0.1以内，同时兼顾测量速度与操作的便捷性，连接PC端软件或者不连PC端软件都能快速进行色差测量判断，功能强大，8mm单口径或4/8mm双测量口径满足塑胶电子、油漆油墨、纺织服装印染、印刷、陶瓷等各行业生产和品检中的精准色差控制。