分光测色仪的测色原理及其常见几何光路结构

分光测色仪是颜色测量中比较常见的一种仪器，这类仪器具有较高的测量精度，不仅可以用于颜色、色差的测量，还可以用于配色、实验室研究等，在纺织、印染等行业有着广泛的应用。本文对分光测色仪的测色原理及其常见几何光路结构做了介绍。

分光测色仪的测色原理：

分光测色仪测量颜色主要是测量物体反射（或透射）的光谱光度特性，然后再由这些光谱测量数据通过计算的方法求得物体在各种标准光源或标准照明体下的三刺激值。

现代的分光测色仪大多由照明光源、提供单色光的色散系统和对通过仪器的光辐射进行测量的探测器组成。通常在仪器内部将由色散系统产生的单色辐射分成样品光束和参考两条光路。当将样品放在样品光路内时，两条光束相等的状态被破坏，探测器监测到差别，得到该波长上样品的透射比或反射比。这是一种精确测量颜色的方法，而且可以制成自动化的测量设备，但通常体积较大，结构复杂，价格高且测量速度很慢。

分光测色仪常见几何光路结构：

在透射样品测量中，一般采用对样品表面垂直方向照明，透射方向探测。照明光束的光轴与样品表面发现的夹角不超过5°，照明光束中任一光线与光轴的夹角不应超过5°，此几何条件不适合于漫透射体。在反射样品（不透明物体）测量中，1971年CIE正式推荐了四种测色的标准照明和测量（观察）条件。

1.垂直/45°（符号为0/45）垂直样品表面方向照明，照明光東光轴与样品法线夹角不应超过100，在与样品表面法线成45°±2角的方向上测量，照明光束和测量光束的任一光线与其光轴间的夹角不应超过8°。

2.45°/垂直（符号为45/0）照明光束光轴方向与样品法线成45°±2角，测量方向光轴和样品法线的夹角不应超过10°，照明光束和测量光束的任一光线与其光轴间的夹角不应超过8°。

3.垂直/漫射（符号为0/d）照明光束光轴和样品法线之间的夹角不超过10°，反射辐射通量用积分球收集，照明光束的任一光线与其光轴之间的夹角不应超过5°，积分球的直径可以任意选择，其开孔的总面积不应大于积分球总面积的10%。

4.漫射/垂直（符号为d/0）用积分球漫射照明样品，样品的法线与测量光束光轴之间的夹角不应超过10°，积分球的直径可以任意选择，其开孔面积不应超过积分球总面积的10%，测量光束的任一光线与光轴之间的夹角不应超过5%。

分光测色仪的常见类型：

目前，自动分光光度测色仪器可按其使用要求、技术指标或结构组成而有很多的分类方法。如果按照光路组成的不同，可以分为单光束和双光束两类；如按色散元件分类，则有校镜、光栅、梭镜一棱镜、棱镜一光栅、光栅一光栅、干涉滤光片等不同色散元件及由此组成的分光光度测色仪，其中光散系统采用两个色散元件组成的光学系统称为双单色仪色散系统。比较通用的分类方法是根据所使用的光探测器的不同而分为以人眼为光探测器的目视分光光度测色仪和应用物理光探测器的自动分光光度测色仪。