对于积分球色差仪而言,积分球是仪器光学系统的重要组成部分,它可以消除被测样品的不均匀性和探测器件受光的不均匀性带来的影响,提升颜色测量的准确性与精度。那么,积分球色差仪积分球尺寸大精度就高吗?本文对此做了简要的介绍。

积分球内壁通常涂有高反射率、高漫反射性的白色涂层,如硫酸钡或聚四氟乙烯等。当光线从光源进入积分球后,会在球内壁进行多次反射。每次反射时,光线都会向各个方向散射,经过多次反射和散射后,光线在积分球内均匀分布,形成一个均匀的光场。这样,无论被测物体的反射光以何种角度进入积分球,都会被均匀混合,从而消除了光线入射角度对测量的影响。
色差仪的积分球上通常设置有多个窗口,一个窗口用于入射光进入,另一个窗口用于探测器接收光线。当被测物体放置在积分球的特定位置时,光源发出的光照射到物体上,物体反射的光进入积分球。经过积分球的均匀化处理后,探测器接收到的光强与物体反射的光强成正比。通过测量探测器接收到的光强,并与标准光源的光强进行对比,就可以计算出物体的颜色参数,如反射率、色度坐标等。此外,对于透明或半透明样品,还可以通过测量透射光的强度来获取相关的颜色信息。
积分球可降低并除去由光线的形状、发散角度、及探测器上不同位置的响应度差异所造成的测量误差,此处检测光路采用d/8度积分球,照明与观察条件为d/8方式,如下图所示。使用凸镜可降低测量时因入射光源不均匀分布或光束偏移所造成的微小误差,可以提高测量的准确度,因而在积分球的设计中使用了凸镜。由光源产生光线入射到凸镜上,经过凸镜聚焦,以8°角直射到标准色板或被测样品上,其镜面反射成分被光泽陷阱吸收,漫射照明光线被积分球搜集,由颜色传感器接收。

一般来说,积分球的尺寸越大仪器的精度就会越高,但这只是相对的,并不是绝对色,需要根据具体的情况进行分析。
较大的积分球能更有效地收集样品反射或透射的光线,减少光线损失。这对于测量低反射率或高散射率的样品尤为重要,因为更多的光线被收集意味着探测器能够接收到更准确的光信号,从而提高测量的准确性。另外,大积分球内部空间大,光线有更多的机会在内部多次反射和散射,从而形成更均匀的光照环境。这有助于减少样品表面的微小差异对测量结果的影响,使得测量结果更能代表样品的整体颜色特征。对于表面颜色分布不均匀或有纹理的样品,大积分球能够更好地平均化这些差异,提供更准确的颜色测量值。
色差仪的精度是一个综合指标,受到多个因素的影响,包括光源稳定性、探测器灵敏度、分光系统精度等。如果这些其他部件的性能没有相应提升,仅仅增大积分球尺寸,并不能无限提高精度。即使积分球能够很好地收集和均匀分布光线,但如果探测器的分辨率不够高,或者光源的光谱分布不稳定,仍然会导致测量误差。随着积分球尺寸的增大,也可能引入新的误差因素。例如,积分球的制造工艺难度增加,可能导致球体的形状偏差、内壁涂层的均匀性等问题,这些都可能影响光线的散射和收集效果,进而影响测量精度。此外,大尺寸积分球在使用过程中,更容易受到环境因素的影响,从而产生额外的测量误差。