概述：色差儀（測色儀）的選型可以說是工程師在解決實(shí)際應(yīng)用時(shí)的一個(gè)問題，一個(gè)好的色差儀（測色儀）選型方案不僅可以節(jié)約產(chǎn)品成本、為客戶省錢，而且可以節(jié)約使用人員的時(shí)間、使實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)現(xiàn)場的測量方便，快捷。選擇正確的色差儀可以得到匹配數(shù)據(jù)，為實(shí)際應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。　

下面結(jié)合本人的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)及所學(xué)所想與各位朋友及同仁一起探討一下色差儀（測色儀）選型中的學(xué)問及應(yīng)注意的問題。

PartII:顏色測量的簡單介紹

首先，我想就顏色測量方面的知識(shí)做一個(gè)簡單的介紹。大家不用看得太明白，只要大概知道是怎么回事就行了。

1，顏色：這個(gè)簡單了，我們以前在中學(xué)物理課中已經(jīng)多次接觸過，白光通過棱鏡的折射后分解成多種顏色，構(gòu)成了咱們常見的七種顏色。

2， 色差儀，顧名思義，就是檢測顏色之間的差別。

3， 色差儀的檢測原理

色彩色差儀是量化色彩現(xiàn)象，建立色彩標(biāo)準(zhǔn)，改善產(chǎn)品外觀，顏色品管控制，進(jìn)而進(jìn)行電腦配色的*的工具。通過自動(dòng)比較樣板與被檢品之間的顏色差異，輸出 L、a、b 三組數(shù)據(jù)和比色后的 E、L、a、b 四組色差數(shù)據(jù)。 E 總色差的大小 L 大表示偏白，L 小表示偏黑 a 大表示偏紅，a 小表示偏綠 b 大表示偏黃，b 小表示偏藍(lán)。

PartIII:色差儀的選型　　

目前市面上色彩色差儀種類，品牌較多，用戶在選擇時(shí)可能會(huì)遇到無所適從的情況，或者容易被誤導(dǎo)從而產(chǎn)生選擇的困境。色差儀選型時(shí)需要關(guān)心的問題主要包括以下幾個(gè)方面：(1) 性能；(2) 成本； (3) 典型應(yīng)用是否方便；(4) 是否具備完善的售后服務(wù)

(1) 性能

之所以把性能放在*，是因?yàn)樯顑x的性能優(yōu)劣決定了我們使用時(shí)的產(chǎn)品的故障發(fā)生率及產(chǎn)品使用壽命，產(chǎn)品的故障發(fā)生率及使用壽命終會(huì)影響到工作的效率和數(shù)據(jù)的可靠性，同時(shí)高性能的色差儀可以在提供可靠的數(shù)據(jù)的同時(shí)，還可以提供一套完整的方案，可以幫助使用者建立起一套有效的色差測量體系，有效提高工作效率和保障產(chǎn)品質(zhì)量。因此在選型時(shí)一定要保證所選的色差儀在性能上不能有問題，至少在可預(yù)見的時(shí)間范圍內(nèi)或在保修期范圍內(nèi)出現(xiàn)故障及損壞的幾率很低。用戶可能發(fā)現(xiàn)這樣的情況：同樣都是測色儀，價(jià)格差異很大，測出來的結(jié)果也有不同。因此，在選購測色儀時(shí)，有些“性能指標(biāo)”是必須要注意的，這樣才能選購一部性能價(jià)格比高的儀器。

首先，要明確所計(jì)劃選型的儀器是“色差計(jì)”還是“分光色差儀”：

       單純色差計(jì)的精度比較低，并且，一定要注意：有些甚至不能給出顏色的色彩坐標(biāo)空間的值（L，a, b值），只能給出兩個(gè)樣品之間（通常是標(biāo)準(zhǔn)與樣品之間）的色差值（Delta-E），這種色差儀不能買，因?yàn)闆]有顏色的值數(shù)據(jù)，沒有辦法與他人進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，也不能建立和管理自己的色彩標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，只相當(dāng)于正常的色彩色差儀的10%功能，價(jià)格再低廉也無法滿足測試要求，不能貪圖便宜，購得這樣的毫無應(yīng)用價(jià)值的儀器。     分光色差儀的精度較高，與單純的色差儀測色的方法不同，分光測色儀能測量每個(gè)顏色點(diǎn)（10nm或者20nm波長間隔）的“反射率曲線”。分光測色儀可以模擬多種光源，而色差計(jì)一般只有一種或多兩種模擬光源。

其次，“分光光度測色儀”又分為“0/45度”和“d/8度積分球”兩種測量-觀察方式：

       “0/45度”只能用來測平滑的表面，而且不能用于電腦配色。“d/8度積分球式”可以用來測量各種表面，可以用于電腦配色。并且，在選擇時(shí)，還要考慮有沒有消除鏡面反射，和包含鏡面反射的測量模式，如果兩種模式都有，則在測量光潔表面，有明顯反射表面的色彩時(shí)非常有用。

       再次，各種“d/8度積分球”測色儀的區(qū)別： 　　

多數(shù)公司選用“d/8度積分球”測色儀，但是，必須注意的是：不同品牌、不同型號(hào)之間仍有很大差別，導(dǎo)致不同的測量精度。 　　

一臺(tái)測色儀除了微處理器及有關(guān)電路外，有四個(gè)主要組成部分：光源、積分球、光柵（分光單色器）和光電檢測器。這也是衡量一臺(tái)儀器優(yōu)劣的主要指標(biāo)。

一， 它是“雙光束測量原理”還是“單光束測量原理”： 　　

雙光束儀器有兩個(gè)光柵和兩個(gè)檢測器。測量時(shí)光源只閃一次，同樣測樣品和參比白。這樣就克服了系統(tǒng)變化所帶來的誤差，測量數(shù)據(jù)的精度非常高。只是儀器成本較高。 　　

單光束儀器只有一個(gè)光柵和一個(gè)檢測器。所以測量時(shí)光源閃兩次，分別測樣品和參比白。而兩次測量時(shí)的系統(tǒng)誤差（光源光強(qiáng)分布差異，光路變化，溫度變化，電路漂移等）被當(dāng)做樣品和參比白間的差異，所以誤差比較大，儀器的臺(tái)間差也比較大。

二，光源：目前爭論比較多的一個(gè)問題，特在此詳細(xì)說明。

在顏色測量儀器中，選擇什么光源，應(yīng)首先考慮的是穩(wěn)定性，光源定向性，壽命以及終獲得的光譜曲線的有效性。目前采用的多為鹵素石英鎢絲燈及氙燈兩種光源。

鎢燈是顏色測量儀器（包括各種可見光譜分光光度計(jì)）常用的光源，它是一個(gè)內(nèi)充惰性氣體或者鹵素（防止鎢絲氧化和熱蒸發(fā)）的白熾燈泡。用鎢作為燈絲材料是因?yàn)殒u有足夠的強(qiáng)度，并能經(jīng)受高溫。經(jīng)測試在可見光區(qū)鎢燈的光譜曲線與黑體發(fā)射器光譜曲線幾乎*重疊。隨著近年穩(wěn)壓電源和脈沖電源的發(fā)展，鎢燈能夠提供重復(fù)穩(wěn)定的，高色溫的光束，*可以滿足外觀顏色測量對(duì)光源的需要。

 氙燈是另一種常用于顏色測量儀器的光源。它是一個(gè)裝有一對(duì)電極的充滿氙氣的密封玻璃管。當(dāng)在電極上加上高電壓時(shí)，內(nèi)部氙氣就會(huì)受到激發(fā)瞬間產(chǎn)生弧光，這屬于一種充氣放電燈。氙燈的優(yōu)點(diǎn)在于譜線比白熾燈的譜線更接近于日光并且能量較高。然而，對(duì)于大多數(shù)弧光燈來說要得到穩(wěn)定的光輸出是相當(dāng)困難的，而對(duì)于精密準(zhǔn)確的顏色測量來說，連續(xù)無波紋的光譜（穩(wěn)定的光輸出）恰恰是重要的。

 從光檢測的角度來講，過強(qiáng)的光源強(qiáng)度一般都會(huì)超出了檢測器的線性范圍，這是一個(gè)常識(shí)，在光路設(shè)計(jì)上又需要減弱終到達(dá)檢測器件的光強(qiáng)度，這使得光路設(shè)計(jì)復(fù)雜化，另外，大家都知道，目前絕大多數(shù)紫外可見分光光度計(jì)均采用D2燈和鎢燈做光源，對(duì)于測量物體表面顏色來講，人眼看見的就是可見光，采用能量消耗小，電路設(shè)計(jì)簡單，受命長，系統(tǒng)體積小，價(jià)格低廉、容易維護(hù)更換的鎢燈是非常合適的。在上個(gè)世紀(jì)60-70年代，所有的旋光儀均采用鈉光燈作為光源，因?yàn)榘凑招舛鹊亩x，儀器需要能量集中在589nm的光源，當(dāng)時(shí)鈉光燈幾乎是選擇，但是，與氙燈一樣，鈉光燈作為一種真空放電激發(fā)器件，使用壽命和光強(qiáng)度的穩(wěn)定性，均很難保證，并且鈉光燈成為了旋光儀昂貴的消耗品，在今天，德國Colorlite公司所生產(chǎn)的SPH900色差儀使用的光源均采用先進(jìn)的LED作為光源，其使用壽命相對(duì)于儀器來講幾乎是無限長，超低能耗，LED光源技術(shù)解決了這一難題。

三， 積分球：積分球的質(zhì)量對(duì)測色儀性能的影響至關(guān)重要。目前市場上多數(shù)的積分球內(nèi)層反射層為涂層結(jié)構(gòu)，存在使用一段時(shí)間后發(fā)黃、剝落等問題。而一旦這種情況出現(xiàn)，測色儀就不能提供準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，積分球必須整個(gè)更換。而積分球是測色儀的關(guān)鍵部件，維護(hù)費(fèi)用會(huì)很高。好的積分球整體均由穩(wěn)定、耐用的高反射材料制成，耐老化、不會(huì)變色，也不存在內(nèi)層剝落的問題。整機(jī)的使用壽命長，維護(hù)費(fèi)用低。德國Colorlite公司的SPH900色差儀的積分球是采用*涂層，使用配合式組件方法，解決了精度和使用壽命的問題。同時(shí)，由于其*的配件式結(jié)構(gòu)，使得測量更加簡單了。與市面上其它色差儀產(chǎn)品采用金屬殼內(nèi)涂布Ba鹽涂層*不同，使用壽命，抗老化性能相差數(shù)倍，用戶在選擇時(shí)必須要考慮這個(gè)非常重要的因素。

四，整體產(chǎn)品的配套性：專業(yè)的色彩儀器生產(chǎn)商除提供不同系列的測色儀外，更會(huì)提供多種配套產(chǎn)品，如品控軟件、顏色數(shù)據(jù)庫管理模塊，客戶管理模塊，顏色標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)管理模塊等，在硬件上，還有用于特殊樣品測量的附件共選擇。這些配套產(chǎn)品可以使測色儀在品質(zhì)檢測、管理及生產(chǎn)中的功能發(fā)揮得更完善。即使某些功能目前暫時(shí)不需要，但從長遠(yuǎn)考慮，一旦系統(tǒng)升級(jí)，只需添加配套產(chǎn)品即可，而不需受測色儀本身的制約。

色差性能主要包括功能、工作溫度、測量范圍，讀數(shù)精度，測量參數(shù)，測色空間選擇等，在選型時(shí)必須保證這幾點(diǎn)符合產(chǎn)品的應(yīng)用要求。例如主要在工業(yè)現(xiàn)場使用的，那么儀器的耐用性就應(yīng)該要高，并且要求使用時(shí)具有操作簡易的特點(diǎn)。

現(xiàn)在很多客戶在選高性能色差儀時(shí)，會(huì)去考慮國外進(jìn)口的色差儀，市面上主流的國外色差儀主要有：

1,德國Colorlite公司的SPH900色差儀，

2美國Xrite公司的色差儀，

3日本konicaminolta的色差計(jì)。

這幾款色差儀都各有其特點(diǎn)。筆者經(jīng)過一系列的實(shí)測比較，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際使用中，德國Colorlite公司的SPH900色差儀特點(diǎn)更為優(yōu)勢。

(2) 成本

很多人都知道一分價(jià)錢一分貨的道理，而且很多客戶在選擇商品的時(shí)候往往并不會(huì)選擇便宜和貴的，而且性價(jià)比比較高的，因此我們?cè)谶x擇色差儀時(shí)應(yīng)主要考慮到儀器的性能和價(jià)格是否是合適。可以說，色差儀的成本在一定程度上會(huì)影響到客戶的選擇和使用，因此選型時(shí)必須考慮成本問題，一般來說，國產(chǎn)的色差儀價(jià)格比較低廉，從千到上萬，各種價(jià)位都有，但是，國產(chǎn)的色差儀市場也非常亂，各種質(zhì)量的產(chǎn)品同時(shí)充訴著市場，讓客戶不知道什么產(chǎn)品才能真正滿足自己的使用需求。很多時(shí)候我們都會(huì)發(fā)現(xiàn)，價(jià)格貴一點(diǎn)，其功能和性能會(huì)好一點(diǎn)，而便宜的色差儀往往在功能和性能上不及貴一點(diǎn)的，因此必須學(xué)會(huì)折中。那到底改怎么折中呢？

我的建議是在功能滿足需求的條件下以性能為主要考慮性能的提升。例如：德國Colorlite公司的SPH900色差儀系列，筆者認(rèn)為其性價(jià)比非常高，保持著傳統(tǒng)德國品質(zhì)。高可靠性和穩(wěn)定性使得該款機(jī)型保持著強(qiáng)勁的市場競爭力。

(3) 典型應(yīng)用是否方便

典型應(yīng)用其實(shí)就是指色差儀在特定的工作環(huán)境的典型使用是否適當(dāng)，如果測量的物體直徑只有幾mm，這時(shí)如果選擇了普通探頭去測量，就可能導(dǎo)致無法測出正確數(shù)據(jù)。選型時(shí)必須要充分考慮到各種使用環(huán)境的特殊性，如測量范圍，被測物體的形狀，材質(zhì)，等等。

具體色差儀選型時(shí)可以想讓經(jīng)銷商那邊的工程師進(jìn)行推薦，然后再根據(jù)上面的討論進(jìn)行終選型，目前筆者跟一些顏色測量方面有關(guān)的工程師溝通過，發(fā)現(xiàn)他們?cè)诤芏嘣跁r(shí)候會(huì)選擇國外的色差儀，而性價(jià)比*的德國Colorlite公司的SPH900系列更是被廣泛采用。有些工程師如果需要進(jìn)行進(jìn)一步的了解，是可以跟經(jīng)銷商或廠家去申請(qǐng)樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)確認(rèn)的。關(guān)于其它一些色差儀的選型問題，這里就不多說了。

綜上所述：在評(píng)價(jià)分光計(jì)的性能時(shí)，不能只評(píng)價(jià)單一指標(biāo)，而應(yīng)全面考慮，包括儀器的可靠性，重復(fù)性，光路設(shè)計(jì)的合理性，穩(wěn)固性，用戶界面的友好性，技術(shù)支持和服務(wù)等。僅注重其中的某個(gè)特性，會(huì)誤導(dǎo)用戶做出不全面的判斷，所以，過分強(qiáng)調(diào)任一指標(biāo)，對(duì)用戶都是不負(fù)責(zé)任的。