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分光光度計與色度儀：有什么區別？
顏色在我們生活的每時每刻都圍繞著我們，并以有意識或無意識的方式影響著我們的情緒、行為和信念。顏色可以渲染氣氛，提醒我們注意危險，提供重要信息，甚至給我們帶來快樂。盡管顏色普遍存在，但對它的描述仍然難以捉摸，部分原因是人與人之間對顏色的感知存在差異，部分原因是缺乏對人眼所見的數百萬種色調的描述。
儀器顏色測量超越了人類感知和詞匯的限制，使我們能夠以客觀數據的形式捕捉顏色信息，從而創造出一種通用的顏色語言，這對于全球各行業（從食品飲料到制藥）內部和行業之間的交流至關重要。兩種*的顏色測量儀器類型是色度儀和分光光度計，它們都采用*技術來準確、精確地量化和定義顏色。
雖然這兩種儀器密切相關，但它們都有各自的特性，因此對于特定類型的測量，其中一種可能比另一種更適合。了解色度儀與分光光度計的特性可以幫助您選擇適合您應用的工具。
01 什么是色度儀？
色度儀旨在執行一種心理物理樣本顏色分析，這意味著其測量結果與人類的顏色感知相關。換句話說，色度儀的設計就是為了能像人類一樣觀察顏色。
其結果是直接讀取的，讀取的是三刺激值。三刺激值是用代表視覺外觀不同維度的字符來識別顏色的值。三刺激值可能包含 X、Y 和 Z 或 L、a 和 b 等值。三色的 "黃金標準 "是由國際照明委員會開發的CIE顏色系統——標題中的CIE代表其名稱的法語版本。
色度儀涉及的一些組件：
光源：光源代表一種特定的光源，如日光或白熾燈，用于向物體投射一致的亮度。在色度儀中，光源是固定的。
觀察者：標準觀察者提供特定的視野來分析顏色。色度儀通常使用2度標準觀測器，適用于顏色評估和質量控制。
三刺激值吸收濾光片：吸收濾光片可隔離特定波長的光，并將其應用于樣品。
色度儀的工作原理
色度儀的使用通常基于比爾-朗伯定律，該定律告訴我們溶質的濃度與其吸光度成正比。色度儀從一個簡單的光源開始。在透鏡和三刺激吸收濾光片的幫助下，光束變成單一的聚焦波長，然后穿過樣品溶液。溶液的另一側是一個光電管檢測器，用于識別波長被吸收的程度。檢測器與處理器和數字顯示屏相連，提供可讀的結果輸出。
既然知道了它的工作原理，我們就來看看色度儀的優缺點。
色度儀的優點
以下是色度儀的一些優點。
它們專注于三刺激值。如果您不需要全范圍的光譜數據，色度儀無需您為不使用的工具付費。
它們往往更便攜。色度儀的復雜程度較低，因此它們可能更容易移動或在現場使用。
工作速度快。色度儀的許多應用需要快速移動的設備，例如在裝配線上，而色度儀可以做到這一點。
色度儀的缺點
色度儀的優點顯而易見，但也有一些缺點。
它們不能提供完整的數據。如果您不需要大量數據，色度儀是不錯的選擇，但它們無法提供樣品的光譜信息。色度儀沒有可調節的光源和濾光片，無法進行額外的測量。色差儀不能檢測著色劑的濃度，也不能幫助配色。
用途不廣。色度儀缺乏多功能性，因為其主要用途是將產品與預定義的樣本進行比較。它們不適合研究或產品開發應用，因為它們缺乏準確性和可調節組件。
他們無法識別同色異譜現象。同色異譜是指在某種照明條件下顏色看起來相同，而在另一種照明條件下卻不相同。例如，熒光燈可能會使產品看起來與在陽光下大相徑庭。色度儀無法識別和調整這種情況。
色度儀的應用
通常，色度儀會將結果與現有樣品進行比較。色度儀對于簡單的顏色測量非常精確，非常適合測定色差、牢度和強度以及類似顏色的常規比較。因此，色度儀在顏色質量控制方面非常重要，主要用于生產和檢驗階段。
02 什么是分光光度計？
分光光度計是一種通過全光譜顏色測量進行物理樣品分析的儀器。通過對樣品的反射率、吸光度或透射率特性進行逐波長光譜分析，該儀器可生成超出人眼觀察范圍的精確數據。如果需要，顏色分光光度計還可用于計算心理物理色度信息。
分光光度計非常精確，可提供大量數據。它們使用的組件與色度儀類似，但略有不同。
光源： 分光光度計的光源用途廣泛。您可以使用代表各種光線的標準光源和熒光光源。
觀測器： 分光光度計的觀測器通常較大，約為 10 度。CIE 建議將其作為工業顏色應用的合適工具。
棱鏡、光柵或干涉濾光片： 為分離特定波長，分光光度計使用棱鏡、光柵或干涉濾光鏡，從而改變所選波長。
分光光度計如何工作？
分光光度計的基本結構與色度儀相似，但步驟和變化更多，而且組件也有所不同。照明器將光源投射到物體上，并通過棱鏡、光柵或濾光片。使用的工具將只分離出一個波長帶照射到樣品上。然后，傳感器會檢測未被物體吸收的光線，并將數據傳輸到裝有相應軟件的處理器或計算機上。它可以檢測反射率、透明度、照度以及三刺激值。
接下來，我們將介紹分光光度計的優缺點。
分光光度計的優點
分光光度計的一些優點如下。
非常全面。分光光度計擁有更*硬件，可以測量色度儀無法測量的質量，包括變色和反射率。
用途廣泛。您通常可以調整照度和觀察者設置，以獲得分光光度計上的正確選項。
可與功能強大的軟件配合使用。通過與軟件集成，分光光度計提供了一種全新的、全面的方式，可在內置顯示屏之外查看和分析數據。
款式多樣。分光光度計可用于多種樣品類型，包括粉末、液體和透明材料。還有便攜式分光光度計可供選擇。
分光光度計的缺點
當然，任何技術都會有一些缺點。以下是分光光度計的幾個缺點。
比較復雜。復雜性意味著靈敏度，它們可能不太適合工廠環境。
價格較高。雖然價格因型號而異，但分光光度計及其精確、廣泛的信息通常比色度儀昂貴。
它們的技術含量可能超出需要。如果您只需要色度儀所能提供的簡單顏色測量，那么分光光度計可能超出您的需要。
過去，分光光度計體積大、結構復雜，但現代技術使其體積更小、使用更方便。
分光光度計的應用
與比色計相比，分光光度計具有更高的靈活性和多功能性，部分原因是它們提供多種照明/觀察者組合，并可在多種幾何排列（包括 45°/0° 和 d/8°）下運行。因此，這些類型的分光光度計能夠測量同色異譜現象、識別著色劑強度、分析各種類型的樣品，并讓用戶選擇包括或不包括鏡面反射以考慮幾何屬性。
全光譜分析還具有更高的特異性，有可能識別出色度儀所忽略的顏色差異。分光光度計非常適合研發階段的廣泛應用，包括顏色配方和顏色系統開發，以及整個生產過程中的顏色質量控制。
03 比色計和分光光度計的主要區別是什么？
色度儀和分光光度計有幾處相似之處，但兩者仍有很大不同。區別在于功能和用途。分光光度計功能強大，可以提供比色度儀更深入的顏色測量，如光譜數據。因此，它們主要用于研發或實驗室的精確測量。相比之下，色度儀更為簡單，常用于生產和制造領域，如質量控制。
其他一些差異包括：
多功能性：分光光度計有許多可調選項，可以很好地用于不同類型的樣品和測量。
成本：如前所述，分光光度計因其強大的技術通常比比色計昂貴。
準確性：色度儀不如分光光度計準確或精確。
04 為您的應用選擇適合的顏色測量設備
選擇顏色測量儀器需要了解上述色度儀和分光光度計的優缺點。如果您仍不確定哪種儀器適合您的用途，羅徹斯特理工學院的David R. Wyble提出的這些問題可以幫助您在考慮選擇時獲得清晰的思路。
所需數據類型：應用需要光譜數據還是只需要三刺激值？
儀器幾何形狀：儀器是否具有應用所需的幾何形狀？
精度和準確度：獲得滿意結果所需的精度和準確度是多少？
光源：儀器是否具有適合應用的光源？
測量速度：獲取數據的速度如何？需要進行何種樣品制備？
易用性：儀器在設計時是否考慮到用戶的需求，使操作簡單快捷？
堅固性：儀器是否適合使用環境？能否承受惡劣的工廠條件？
軟件界面：配套軟件是否能讓您輕松收集、分析和共享數據？
產品質量：并非所有的顏色測量儀器都是一樣的，無論它們是色度儀還是分光光度計。選擇質量好的儀器，就能確保獲得高質量的結果。
05 HunterLab顏色測量
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