分光測色儀作為一種高精度的測色儀器，它不直接測量顏色的三刺激值，而是通過測量物體的光譜反射或光譜透射特性，然后再選用CIE推薦的標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)觀察者，通過積分計算求得顏色的三刺激值和色品坐標(biāo)。本文對分光測色儀的工作方式及光路結(jié)構(gòu)作了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

分光測色儀的工作方式：

分光測色儀測量光譜透射比或光譜反射比都是采用比較法。是通過定量地比較某些已知光譜特性的“標(biāo)準(zhǔn)”（參照物）和樣品在同一波長上透射或反射的單色輻射功率，從而測出樣品的光譜透射比或光譜輻亮度因數(shù)。測量透射樣品時選用空氣作為參照標(biāo)準(zhǔn)，空氣是理想透射體，在整個可見光譜范圍內(nèi)透射比均為1。測量反射樣品時，用完全反射漫射體作為參照標(biāo)準(zhǔn)。完全反射漫射體的反射比在各個波長上均為1。但是，沒有一種實際材料有這樣的特性，只能選擇與它性質(zhì)比較接近的材料作為工作標(biāo)準(zhǔn)，目前常采用煙熏、壓粉或噴涂的氧化鎂，硫酸鋇，也有采用海龍（halon）、白陶瓷板等作為參照物的。這些材料要求在個波長上反射比盡可能接近1，而且耐久、易于制造、價格便宜。權(quán)衡各個條件，硫酸鋇是現(xiàn)在最好的一種材料。

為了實現(xiàn)比較測量，可以有兩種方案。最簡單的是采用單光路，儀器只有一條光路，將參照物和樣品依次交替放在光路中進(jìn)行測量。該方案的優(yōu)點是能夠嚴(yán)格保持參照物和樣品在同一光路中進(jìn)行測量。另一種方案是將單色光分成兩束光，一束通過參照物，另一束通過樣品。雙光束系統(tǒng)最基本的要求是保持兩光路對稱，光學(xué)特性一致。并且在微機控制的儀器中，也可以用微機校正光學(xué)特性的不一致性。

采用比較測量能夠補償測量中由于光源的不穩(wěn)定和探測器靈敏度、光學(xué)系統(tǒng)透射比、分光元件效率等隨波長而變化的各種因素的影響。這些因素對樣品和參照物具有相同的影響而自動地相互抵消。

分光測色儀的光路結(jié)構(gòu)：

顏色測量時，光源照明和探測器收集光能的幾何條件很重要，幾何條件不一致會造成結(jié)果的差異。為規(guī)范測量條件，CIE規(guī)定了統(tǒng)一的幾何條件。

在透射樣品測量中，一般采用對樣品表面垂直方向照明，透射方向探測。照明光束的光軸與樣品表面法線夾角不超過10°，照明光束中任一光線與夾角不應(yīng)超過5°，此幾何條件不適合漫透射物體色。

在反射樣品（不透明物體）測量中，CIE1931年正式推薦四種測色的標(biāo)準(zhǔn)照明和觀察條件：

1.垂直/45°（縮寫0/45）

樣品被一束光照明，照明光束的光軸和樣品表面的法線間的夾角不應(yīng)超過10°。在與樣品表面法線成45°±5°的方向觀察。照明光束的任一光線和其軸之間的夾角不超過5%觀察光束也應(yīng)遵守同樣的限制。如下圖所示。

2.45°/垂直（縮寫45/0）

樣品可以被一束或多束光照明，照明的光束的軸線與樣品的表面的法線成45+5%，觀察方向和樣品的法線之間的夾角不應(yīng)超過10°，照明光束的任一光線和其軸之間的夾角不應(yīng)超過5°，觀察光束也應(yīng)遵守同樣的限制。如下圖所示。

3.垂直/漫射（縮寫 0/d）

樣品被一束光照明，照明光束的光軸和樣品法線之間的夾角不應(yīng)超過10%。漫反射通量借助于積分球來收集，鏡面反射通量被吸收阱吸收。照明光束的任一光線和其軸之間的夾角不超過5°，積分球的大小可以隨意，但其開孔的總面積不應(yīng)超過積分球內(nèi)反射總面積的10%。一般認(rèn)為測色標(biāo)準(zhǔn)型積分球的內(nèi)徑是20mm。如下圖所示。

4.漫射/垂直（縮寫d/0）

用積分球漫射照明樣品。樣品的法線和觀察光束軸之間的夾角不應(yīng)超過10%。積分球可以任意大小，但其開孔的總面積不能超過積分球內(nèi)反射總面積的10%。觀察光束的任一光線和其軸之間的夾角不應(yīng)超過5°，如下圖所示。