什么是光電色度儀？光電色度儀又稱色差計(jì)，其響應(yīng)很像人眼的視覺系統(tǒng)，通過直接測(cè)得的與顏色的三刺激值成比例的儀器響應(yīng)數(shù)值，直接換算出實(shí)驗(yàn)色的CIE三刺激值，具有成本低、測(cè)量速度快等優(yōu)點(diǎn)，被各行業(yè)廣泛采用。本文對(duì)光電色度儀的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！
什么是光電色度儀？
光電色度計(jì)的響應(yīng)很像人眼的視覺系統(tǒng)，通過直接測(cè)得的與顏色的三刺激值成比例的儀器響應(yīng)數(shù)值，直接換算出實(shí)驗(yàn)色的CIE三刺激值。不必像分光光度計(jì)那樣進(jìn)行數(shù)學(xué)積分，光電色度計(jì)中的積分是由光學(xué)模擬方式來完成的。為了模擬標(biāo)準(zhǔn)觀察者在標(biāo)準(zhǔn)照明體下觀察到的物體顏色情況，色度儀器的總光譜靈敏度必須符合盧瑟條件。色度計(jì)的精度與儀器符合盧瑟條件的程度有關(guān)，符合程度越高，測(cè)量精度就越高。
但是光電色度計(jì)的校正濾色器的光譜透射特性不可能完全符合盧瑟條件，因此儀器原理上就存在誤差，測(cè)量精度不如分光光度計(jì)。但是它成本低、測(cè)量速度快，為各行業(yè)廣泛采用。因其在色差測(cè)量上消除了原理誤差，精度很高，故光電色度計(jì)又被稱為色差計(jì)。
光電色度儀的現(xiàn)狀：
在照明系統(tǒng)方面，光電色度儀器的光源常采用白熾燈、鹵鎢燈或微型脈沖氬燈等，現(xiàn)在國內(nèi)產(chǎn)品多為鹵鎢燈，即可達(dá)到精度要求。國外高端儀器有的使用脈沖氬燈，其具有光強(qiáng)高，耗能少的優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格昂貴，增加了儀器的總體成本，不適合在國內(nèi)推廣。因?yàn)楣怆娞綔y(cè)器在紅外和紫外波段仍有響應(yīng)，影響測(cè)量精度，所以增加一塊隔熱玻璃，用于消除紫外和紅外部分的影響。
在探測(cè)器方面，一般是三個(gè)帶有修正濾光片組的光電管或大面積硅光電二極管（在要求儀器有較高靈敏度的場(chǎng)合下采用光電倍增管）。硅光電二極管具有光譜性能好、光譜響應(yīng)范圍寬、受環(huán)境溫度影響小和幾乎無疲勞現(xiàn)象的特點(diǎn)，可以滿足大多數(shù)色度測(cè)量的要求。針對(duì)測(cè)色領(lǐng)域，現(xiàn)在還有專門用于測(cè)色（光譜范圍是可見光區(qū)）的探測(cè)器，自身已帶有滿足一定要求的校正濾色片，稱為顏色探測(cè)器。另外值得一提的是采用光纖傳感技術(shù)的新型顏色測(cè)量儀器]，光纖具有徑細(xì)，柔韌，可繞曲性好等特點(diǎn)，目前已有用光纖作探頭的測(cè)色儀器，此類測(cè)色儀器一般體積較小，便于攜帶，而且測(cè)量方便，可用在特殊需要的場(chǎng)合，比如用來測(cè)量人體的皮膚或牙齒顏色等。
在濾色器方面，因?yàn)楣怆娚扔?jì)的精度與儀器符合盧瑟條件的程度有關(guān)，符合的程度越高，儀器測(cè)量精度越高，而濾色器的透過特性決定了儀器滿足盧瑟條件的程度，因此濾色器的設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵一般在選定照明光源和探測(cè)器的型號(hào)后，就可以初步選定濾色片的牌號(hào)和片數(shù)，再根據(jù)濾色器的特性編寫確定濾色片厚度的程序，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬和優(yōu)化匹配濾色器，從而確定濾色片的片數(shù)、厚度及排列方式。
在儀器控制方面，隨著大規(guī)模集成制造技術(shù)等的發(fā)展，單片機(jī)、微處理器、計(jì)算機(jī)和DSP技術(shù)的廣泛應(yīng)用，早期采用人為控制的光電色度儀器，大多數(shù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，使儀器的自動(dòng)化與智能化成為可能，在微處理機(jī)的控制下，能完成自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)計(jì)算和存儲(chǔ)或自動(dòng)進(jìn)行非線性校正功能，實(shí)現(xiàn)儀器光、機(jī)、電以及整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)的自動(dòng)檢測(cè)，還可以內(nèi)存多種專用分析程序等等。
在通信接口方面，目前主要有雙向RS232接口，最新的還有USB接口，可以外接記錄儀、計(jì)算機(jī)，完成儀器遙控、數(shù)據(jù)傳輸、外存、記錄，打印等功能。
在特殊應(yīng)用領(lǐng)域方面，隨著色度計(jì)在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了一些行業(yè)特有的測(cè)色產(chǎn)品，在基本的光電積分測(cè)色原理上，根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)，并綁定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，方便了測(cè)色儀器的使用。比如：用于評(píng)價(jià)棉花質(zhì)量、評(píng)定棉花等級(jí)的棉花色度儀]。色坐標(biāo)只使用了目前在顏色檢驗(yàn)中通用的亨特色坐標(biāo)，又因?yàn)槊藁伾奶匦灾皇褂昧藘蓚€(gè)探測(cè)器測(cè)量三刺激值中的Y、Z值。還有專門應(yīng)用于寶石、汽車漆，石油等行業(yè)的專用色度計(jì)也有產(chǎn)品出現(xiàn)。
光電色度儀器的發(fā)展趨勢(shì)：
（1）智能化、小型化
國內(nèi)外目前普遍研究和采用帶有微處理器的、兼有檢測(cè)和信息處理功能的傳感器。在半導(dǎo)體片基上，用微電子加工技術(shù)把傳感器功能、邏輯功能、存儲(chǔ)功能集成在一起，使得傳感器具有自動(dòng)校正、自動(dòng)補(bǔ)償、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、記憶等功能。
（2）快速度、高精度
積分球的入射面采用聚四氟乙烯聚酯新材料，利用微處理器的計(jì)算能力，通過軟件方式來提高測(cè)量的精度；從測(cè)量到計(jì)算直至顯示，一般僅需要幾毫秒的時(shí)間。
（3）多種制式的轉(zhuǎn)換
由于微處理器的計(jì)算能力，在XYZ、Yxy、CIE1976L*a*b*、L*u*v*、L*C*H*、Hunter-Lab、Munse11之間選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，變得及其容易。
（4）在線動(dòng)態(tài)測(cè)試
在線動(dòng)態(tài)測(cè)試不僅可以有效地代替人工的離線檢測(cè)，而且可與控制系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)控制，改進(jìn)生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)品。
（5）虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化
虛擬儀器是指通過應(yīng)用程序?qū)⑼ㄓ糜?jì)算機(jī)與功能化硬件結(jié)合起來，用戶可通過友好的圖形界面來操作計(jì)算機(jī)，從而完成對(duì)被測(cè)試量的采集、分析、判斷、顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，基于Internet的測(cè)色儀器將為用戶遠(yuǎn)程訪問、遠(yuǎn)程維護(hù)提供方便，將完成遠(yuǎn)程醫(yī)療診治、虛擬太空測(cè)試實(shí)驗(yàn)、虛擬海底測(cè)試實(shí)驗(yàn)等新用途。
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