色差仪反射样品颜色测量的照明和观测几何条件有哪些？

在人眼对物体颜色的观察中，照明光源、物体和人眼三个要素之间的相对位置会对颜色观测的结果产生很复杂的影响。照明光源、物体和人眼三要素在颜色测量仪器的设计中对应看照明光源、被测样品和传感器，三者之间的位置关系就是颜色测量中的照明观测几何条件，简称几何条件。仪器的几何条件不同，会对颜色测量的结果带来很大的影响。本文介绍了色差仪反射式颜色测量的几何条件，感兴趣的朋友可以了解一下！

光源、物体、人眼是颜色知觉形成的三个要素，它们之间的相对位置关系称为几何条件。几何条件不同，测量结果一般会有差异，为了能使评价结果在不同部门之间具有可比性，几何条件必须标准化。因此，国际照明委员会CIE在1971年和2004年分别对反射式颜色测量的几何条件做了相应的规定。

CIE1971反射样品颜色测量的照明和观测几何条件：

1.垂直/45°（符号为0/45）

如图（a）所示，以垂直于样品表面的方向照明，照明光束的光轴与样品法线之间的夹角不应超过10°，在与样品表面法线成（45土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之间的夹角不应超过8°。

2.45°/垂直（符号为45/0）

如图（b）所示，照明光束的光轴方向与样品法线成（45±2）°角，测量方向的光轴和样品法线之间的夹角不应超过10°，照明光束和测量光束的任一光线与其光轴之间的夹角不应超8°。

3.垂直/漫射（符号为0/d）

如图（c）所示，照明光束的光轴和样品法线之间的夹角不超过10°，从样品反射的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°，积分球直径可以任意选择，但其开孔总面积不应大于积分球总表面积的10%

4.漫射/垂直（符号为d/0）

如图（d）所示，通过积分球漫射照明样品，样品的法线与测量光束的光轴之间的夹角不应超过10°。积分球直径可以任意选择，但其开孔面积不应超过积分球总表面积的10%，测量光束的任一光线与其光轴之间的夹角不应超过5°。

CIE2004反射样品颜色测量的照明和观测几何条件：

CIE在2004年推荐了新的几何条件，用“几何条件”代替“照明观测条件”的称呼，之前的标准照明观测条件不再推荐应用。2004年CIE推荐了10种反射样品颜色测量的几何条件。

（a）漫射照明，8°方向接收，包括镜面反射成分（符号di：8）。采样孔径被以其平面为界的半球内表面从各方向均匀地照明，测量区域过充满。探测器对采样孔径区域的响应均匀，反射光束轴线和样品中心法线成8°角，在接收光束轴线5°内所有方向上，采样孔径反射的辐射是均匀的。

（b）漫射照明，8°方向接收，排除镜面反射成分（符号de：8°）。满足di：8°的条件，但将单面的平面反射镜放置于采样孔径处时，孔径中心及1°以内均没有光反射到探测器方向。

（c）8°方向照明，漫反射接收，包括镜面反射成分（符号8：di）。几何条件同di：8°，但光路相反。采样孔径被与法线成8°角的光照明，以参考平面为界的半球收集采样孔径反射的各个角度的通量。

（d）8°方向照明，漫反射接收，排除镜面反射成分（符号8°：de）。

（e）漫射照明，漫反射接收（符号d:d）。照明满足di：8°的条件，且以参考平面为界的半球收集采样孔径反射的各个角度的通量。

（f）一个备选漫射几何条件（符号d：0°），出射方向沿着样品法线，严格地不包含镜面反射的几何条件。

（g）45°环形照明，0°方向接收（符号45°a：0°）。从顶点位于采样孔径中心，中心轴位于采样孔径法线上，半角分别为40°和50°的两个正圆锥之间各个方向射来的光均匀地照明采样孔径：探测器从顶点位于采样孔径中心，中心轴沿样品法线方向、半角为5°的正圆锥内均匀接收反射辐射。这种几何条件可以将样品质地和方向选择性反射的影响降至最低。如果这种照明几何条件是由多个光源以接近于圆形排列来近似得到的，或者由多根出光口排列成圆形且被单个光源照明的光纤束近似得到的，形成的几何条件叫做圆周/垂直几何条件（45°c：0°）

（h）0°方向照明，45°环形接收（符号0°：45°a）。几何条件同45°a：0°，但光路相反。采样孔径被垂直照明，反射辐射被中心与法线成45°角的环形接收。

（i）45°定向照明，0°方向接收（符号45°x：0°）。几何条件与45°a：0°相同，但照明方向只有一个，而不是环形。这种几何条件排除镜反射，突出样品质地和方向选择性反射的影响。“x”表示入射光束从某任意方位照射参考平面。

（j）0°方向照明，45°定向接收（符号0°：45°：x）。几何条件同45°x：0°，但光路相反。样品表面被垂直照明，从与法线成45°角的某个方位接收反射辐射。