分光测色仪的工作原理

分光测色仪原理是模拟光照-照射样品-经过反射到光栅分光，然后光信号转换成电信号，最终转算成数字信号，得到对应数值显示在分光测色仪显示屏上。

需要注意的是：现今常用的分光测色仪测量的事可见光，即波长380-750nm这个波段的光

其中光源、光栅、光信号放大装置、光电转换器等等环节都要求非常高，计算过程是从光源光谱能量*反射率（透射率）*观察者（2度/10度视角-xyz值）*系数的积分值得到相应的XYZ三刺激值，然后通过转换得到Hunter Lab或CIE L*a*b*及其它指数或色度标尺。

这样检测得出的数值是属于物体真实的数值，即可以说用任何仪器同等条件下检测，其数值应该是相差不大的，可以达到全国统一进行对标。

分光测色仪的参照基准：

按照国际照明委员会（CIE）的规定，反射颜色样品的光谱反射率因数，是相对于完全反射漫射体（在整个可见光谱范围内的反射比均为1）来测量的。然而，现实中并不存在理想的完全漫反射体实物标准，所以必须用已知绝对光谱反射比的氧化镁（MgO）、硫酸钡（BaSO4）等工作标准白板来校准分光测色仪，才能在仪器上直接测量样品的绝对光谱反射比。因此， 首先必须准确测量氧化镁、硫酸钡等工作标准的绝对光谱反射比，建立准确可靠的测色工作标准，并进行科学有效的量值船度。为了建立国家色度基准，中国计量科学研究院根据光度测量的积分球原理，利用辅助积分球法（双球法）来实现绝对光谱反射比的测量。对于透射比的测量，一般以空气为100%的参比标准。

中国色度计量器具检定系统（JJG 2029-1989）规定了我国色度国家基准的用途。该基准包括了基准的计量器具、基准的基本计量学参数，以及借助副基准、工作基准和标准向工作计量器具传递色度单位量值的程序。国家色度计量基准用于复现国家色度计量单位，通过色度副基准、工作基准、一级基准、二级基准和专用标准反射板，向全国传递色度单位量值，以保证我国色度量值的准确和统一。

在国家基准体系中，一级基准、二级基准和专用标准反射白板或色板都需要按照JJG 453-1986国家计量检定规程的要求，采用光谱光度法在分光测色仪上进行检定。工作计量器具中色差计、色度计和白度计等，经过标准反射板校准后，即可应用光电积分法来比较和检测各类白板、色板、色卡和其他的各种颜色样品。对于这些色度测量仪器的检定，在国家计量标准中规定了相应的规程，如JJ512-1987白度计检定规程、JJG554-1988彩色亮度计检定规程、JJG595-2002测色色差计检定规程等。

分光测色仪测色几何条件：

为了使颜色的测量和计算标准化，国际照明委员会（CIE）规定了相应的标准照明体、白哦准色度观察者及标准的照明观测条件。由于样品表面的结构特性不同，同样的物体在不同的方向上具有不同的（光谱）反射率或（光谱）透射率，因此照明的几何条件对颜色测量的结果会有很大的影响。除此之外，照明光束的孔径和测量光束对颜色测量的结果也有影响，这些测量参数称为分光测色仪的结合条件。为了交流和比较颜色测量的结果，必须严格规定照明和观察几何条件。

CIE在1971年正式推荐了四种用于反射样品测量的标准照明和测量条件。

1、垂直/45°（符号0/45）

以垂直于样品表面的方向照明，照明光束的光轴与样品法线之间的夹角不应超过10°，在与样品表面法线呈（45±2）°的方向上测量。照明光束的任一光线与其光轴之间的夹角不应超过8°，测量光束应遵守同样的限制。

2、45°/垂直（符号为45/0）

样品可以被一束或多束光照明，照明光束的光轴方向与样品法线呈（45±2）°，测量方向的光轴和样品法线之间的夹角不应超过10°。照明光束的任一光线与照明光束光轴之间的夹角不应超过8°，测量光束也应遵守同样的限制。

3、垂直/漫射（符号为0/d）

照明光束的光轴与样品法线之间的夹角不超过10°，从样品反射的辐射通量借助于积分球来收集。照明光束的任一光线与其光轴之间的夹角不应超过5°，积分球的大小可以任意选择，一般人为测色标准型积分球的直径是200mm，但其开孔总面积不能超过积分球内反射总表面积的10%。

4、漫射/垂直（符号为d/0）

通过积分球漫射照明样品，样品的法线与测量光束的光轴之间的夹角不应超过10°，积分球直径可以任意大小，但其开孔的总面积不能超过积分球内反射总面积的10%，测量光束的任一光线与其光轴之间的夹角不应超过5°。