色差儀根據(jù)測(cè)量幾何條件的不同，在測(cè)量結(jié)構(gòu)上可以分為不同的類型，常見(jiàn)的就是d/8結(jié)構(gòu)的積分球色差儀，這種結(jié)構(gòu)的色差儀測(cè)量精度較高，被廣泛的應(yīng)用于不同行業(yè)的顏色品質(zhì)管控。那么，d/8積分球色差儀測(cè)色原理是怎樣的？d/8積分球色差儀有幾種測(cè)量模式？下文將為大家進(jìn)行解答。

d/8積分球色差儀的測(cè)色原理：

積分球是一個(gè)內(nèi)壁涂有白色漫反射材料（漫反射系數(shù)接近于1，常用的是氧化鎂或硫酸鋇）的空腔球體，內(nèi)壁是良好的球面（要求與理想球面的偏差應(yīng)不大于內(nèi)徑的0.2%）。氧化鎂涂層在可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上，這樣，進(jìn)入積分球的光經(jīng)過(guò)內(nèi)壁涂層多次反射，在內(nèi)壁上形成均勻照度。

當(dāng)積分球用于顏色測(cè)量?jī)x器時(shí)，球體會(huì)有多個(gè)開(kāi)孔，結(jié)構(gòu)示意圖如下圖。具體包括光孔，用于光源進(jìn)入球體；測(cè)量孔，與被測(cè)物體緊密接觸；接收器孔，在測(cè)量孔對(duì)面，一般與被測(cè)樣品表面的法線呈8°夾角，用于采集物體的反射光；鏡面反射孔，位于與接收器孔相對(duì)于法線對(duì)稱的地方，這個(gè)孔可以關(guān)閉和打開(kāi)，并放置光吸收阱，用來(lái)控制鏡面反射光的采集（SPIN，Specular Included）與排除（SPEX，Specular Excluded）。

當(dāng)一束輻通量為Φ（λ）的光源經(jīng)光孔進(jìn)入內(nèi)球半徑為R的積分球內(nèi)，經(jīng)涂層多次漫反射后，形成均勻照明。設(shè)除投射面外，其余內(nèi)壁任一點(diǎn)M處的總照度E（λ）可用下表示：

式中：E（λ）為M點(diǎn)的總光譜幅照度；ρw（λ）為積分球內(nèi)壁的光譜反射比；Φ（λ）為進(jìn)入進(jìn)入積分球的光譜輻通量；R為積分球內(nèi)球半徑；f為積分球開(kāi)口球面面積與積分球總的內(nèi)反射表面積之比。

式中，當(dāng)一束輻通量進(jìn)入理想積分球后，除投射面外，球內(nèi)表面任意點(diǎn)的照度（包括球壁開(kāi)口處球面上的照度）只是球的幾何尺寸、涂層的漫反射比、進(jìn)入球的輻通量的函數(shù)，而與位置無(wú)關(guān)。在顏色測(cè)量中，樣品表面的物理狀況會(huì)影響光的傳播，當(dāng)表面比較光滑時(shí)，樣品光澤較高，鏡面反射光會(huì)比較強(qiáng)，散射會(huì)比較弱；當(dāng)表面比較粗糙時(shí)，樣品光澤較低，鏡面反射光會(huì)比較弱，散射會(huì)比較強(qiáng)。對(duì)于相同材質(zhì)的樣品，若只是光澤差異，在包含鏡面反射狀態(tài)下測(cè)量結(jié)果應(yīng)該是一致的，這時(shí)其反映的是材質(zhì)本身的顏色，稱之為真實(shí)色；但在排除鏡面反射狀態(tài)下，樣品間的差異會(huì)比較大，數(shù)據(jù)反映的是材質(zhì)和表面物理狀況的綜合變化，稱之為表觀色。因此，積分球儀器在涂料行業(yè)，以及紡織、塑料、紙張等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。

d/8積分球色差儀的測(cè)量模式：

d/8幾何結(jié)構(gòu)色差儀一般具有兩種測(cè)量模式，它們分別是SCI模式和SCE模式，具體如下：

SCI是英文Specular Component Include的縮寫(xiě)，意思是包含鏡面反射光，有時(shí)也縮寫(xiě)為SPIN。是指色差儀測(cè)量模式中有一個(gè)鏡面反射光來(lái)補(bǔ)光，用于測(cè)量樣品的光譜反射分量和反射體或漫反射分量。這種測(cè)量方式的測(cè)量結(jié)果包括物體的所有表面反射光（包括鏡面反射和漫反射），與物體表面的結(jié)構(gòu)、粗糙程度無(wú)關(guān)，測(cè)量結(jié)果可以反映出物體的真實(shí)色彩，物體的光澤不會(huì)影響顏色數(shù)據(jù)的測(cè)量結(jié)果。一般用于那些研究顏色本身屬性而不關(guān)心顏色所附著的樣品表面光澤度的應(yīng)用，如油漆涂料廠等。

SCE是英文Specular Component Exclude的縮寫(xiě)，意思是不包含鏡面反射光，有時(shí)也縮寫(xiě)為SPEX。在測(cè)量中，光陷阱的位置是關(guān)閉的，不存在鏡面反射光來(lái)補(bǔ)光。該測(cè)量模式可以更好的評(píng)估樣品的顏色外觀屬性，與我們?nèi)搜塾^察感知物體的顏色大致相同，但是受物體表面結(jié)構(gòu)、粗糙程度影響較大。一般適用于那些直接被人觀測(cè)到的，要求測(cè)量結(jié)果和目視非常接近的樣品，如家電外殼等。

d/8積分球色差儀SCE與SCI怎么選？

在上面的描述就已經(jīng)有提到了，根據(jù)不同產(chǎn)品的測(cè)量，就需要用到對(duì)應(yīng)的測(cè)量模式。首先需要注意的是含有SCI與SCE模式的色差儀一定是d/8積分球結(jié)構(gòu)的色差儀，像45/0的色差儀是沒(méi)有SCI與SCE的測(cè)量模式選擇。

SCE是測(cè)量結(jié)果要求最為接近人眼的測(cè)量效果，可用于測(cè)量產(chǎn)品的白度、黃度、顏色，可應(yīng)用于一些鈦白粉/家電外殼/汽車外殼/食品等等常常用于用戶直視的產(chǎn)品。

SCI則應(yīng)用于一些物體本質(zhì)顏色，可用于測(cè)量藥品溶液、金屬顏色、礦物顏色此類需要物品本質(zhì)屬性的測(cè)量。

啞光產(chǎn)品或者理想漫反射系列的產(chǎn)品則可不區(qū)分SCI與SCE，測(cè)量結(jié)果差別很小。