多角度色差仪的测色原理及测量数据分析方法

多角度色差仪是颜色测量中比较高端的仪器，这类仪器根据光源照射角度的不同，可以有不同的测量角度，其测量的是不同角度的散射光，并给出不同角度色颜色数据。本文对多角度色差仪的测色原理及测量数据分析方法做了介绍。

多角度色差仪的测色原理：

多角度色差仪顾名思义就是有多个测量角度的色差仪，它一般根据光源照射角度的不同，可以分为15°、25°、45°、75°和110°等多个测量角度，其测量的是不同角度的散射光。多角度色差仪主要测量15°、25°、45°、75°、110°这5个角度的数值，这里就以5角度结构为例，光源位于与法线呈45°位置，共有五个接收器，这五个接收器分别与镜面反射线呈15°、25°、45°、75°和110°。其比单角度结构仪器多了4个接收器，其测量的是不同角度的散射光。

45°照明时，为了区分这些角度，依次将其表示为：45as15°，45as25°，45as45°，45as75°，45as110°，as之前的数字表示光源与法线的角度值，as之后的数字为接收器与镜面反射光的角度值。

特殊效果样品在观测角度发生变化时，除了明度发生变化外，其色相也发生变化，特别是15°附近位置；而且当光源位置发生变化时，15°位置的色相会有显著变化。

多角度色差仪在测色时是模拟人眼对红绿蓝光感应的检测仪器，可以对被测物体进行多种角度分析。一般来说，常会选择15°、45°、110°的角度进行分析。

多角度色差仪的应用场景：

多角度色差仪主要用于汽车行业，这类色差仪在测量颜色时，采用的是国际上通用的Lab色度空间。Lab模式是由3个通道组成，L表示明暗度，a表示颜色是从红色到深绿；b表示颜色是从蓝色到黄色。L、a、b决定了该点的色差情况。判断某点色差是否达标，就可以通过该颜色空间下的△L、△a、△b和△E值来进行判断。

在使用多角度色差仪测定汽车色差时，将色差仪校正后，在D65光源照射条件下测量样品，并选取测量角度为15°、25°、45°、75° 4个角度，分别计算4个角度△E值来评判色差是否合格。对于素色漆要求单一角度45°△E小于 1.7，对于金属漆及珠光漆要求15°、25°、45°、75°四角度△E皆小于1.7即颜色合格，否则为不合格。

多角度色差仪测量数据分析方法：

1.基本参数分析

L*值：表示颜色的明度，取值范围从0黑色到100白色。通过比较不同角度下的L值，可以了解物体表面在不同观察角度下的明亮程度变化。如果L值在各个角度下较为稳定，说明物体表面的光泽度均匀；若L*值变化较大，则可能存在表面光泽不均匀或颜色分布不均的情况。

a*值：表示颜色在红-绿轴上的位置，正值代表红色调，负值代表绿色调。分析不同角度下的a值，能判断颜色在红绿色方向上的偏向及变化程度。

b*值：表示颜色在黄-蓝轴上的位置，正值代表黄色调，负值代表蓝色调。类似于a值，通过观察b值在不同角度的变化，可了解颜色在黄蓝色方向上的特征。

2.色差分析

总色差ΔE：是衡量两个颜色之间差异程度的综合指标，它综合考虑了L、a*、b三个参数的变化。ΔE值越大，说明两个颜色之间的差异越明显。在实际应用中，通常会设定一个允许的色差范围，若测量得到的ΔE值超出此范围，则表示产品颜色不符合要求。

单项色差：除了总色差，还可以分析L*、a*、b单项的色差，即ΔL、Δa*、Δb*。ΔL反映了明度的差异，Δa和Δb分别反映了红-绿和黄-蓝方向上的颜色差异。通过分析单项色差，可以更具体地了解颜色差异是由哪个方面引起的。

3.角度相关性分析

绘制颜色参数随观察角度变化的曲线，分析曲线的走势和变化规律。如果曲线较为平坦，说明颜色在不同角度下相对稳定，角度对颜色的影响较小；若曲线波动较大，表明颜色对观察角度较为敏感，在不同角度下会呈现出明显的颜色变化。另外，在同一角度下，对比不同样品的颜色参数和色差，评估不同样品之间的颜色一致性。