颜色测量有哪些影响？如何提高色差仪测量精度？

颜色是光作用于人眼所产生的一种视觉反应，它是光源、物体、观察者共同作用的结果。因此颜色的测量包括光源、待测物体、观察者三个环节，三个环节中的任意一个的变动都会对测量结果产生很大影响。那么，颜色测量的影响因素有哪些？如何提高色差仪的测量精度？本文为大家作了介绍。

颜色测量的三要素：

颜色是光经过物体反射或透射后刺激人眼视觉系统并经大脑中枢处理而形成的大脑感知，是光源、物体、观察者共同作用的结果。颜色测量中有三个要素不可或缺。

1.光源

能够发光的物理辐射体称为光源。随照明光源不同，物体的颜色也会不同。CIE推荐的常用标准照明体有A、B、C、D65、D50、D55、D75等。为了实现印刷品的颜色测量，必须采用D50或D65作为标准光源，即色温为5000K或6500K，且光谱接近太阳光光谱。

2.观察者

颜色感觉事实上是光辐射进入人眼视觉系统后引起的主观感受。国际照明委员会在颜色匹配实验的基础上，分别于1931年和1964年规定了“CIE1931标准色度观察者”和“CIE1964标准色度观察者”，用于表示具有正常视觉的观察者在2°～4°和4°～10°这两种视场观察角度下的视觉响应特性。

3.物体光谱特性

在光源照射下，不同的非发光物体会呈现不同的颜色。原因在于物体对光谱成分有反射、吸收或透射的性质。物体的颜色取决于其对不同波长光的吸收反射特性，而其表现的颜色则是被吸收光的补色。

颜色测量的影响因素：

颜色测量是一个精密的过程，对各个环节都有非常严格的要求。颜色测量包括光源、待测物体、观察者三个环节，三个环节中的任意一个的变动都会对测量结果产生很大影响。

1.光源的影响

照射光包含有太阳光和外界杂散光，太阳照射角度、云层厚度和其它天气条件都会导致照射光发生变化，从而导致被测物体颜色发生变化。

CIE（国际照明委员会）推荐了几种标准照明体和标准光源，制定了标准照明条件、测量条件和白色标准，以便各国的颜色参数能够交流、对比。照明光源的光谱功率分布与物体呈现的颜色有密切的关系。同一物体，在不同的光源照明下具有不同的颜色。

为了较为准确和规范地描述色调，CIE制定了4种标准光源，以统一色调值。这4种标准光源分别为A、B、C和D65光源，在这4种标准光源中，常用C光源和D65光源，我国以D65为标准光源。

2.光源方位和观测方位的影响

光源方位，也就是被测物体指向光源的法线方向，它决定了有多少太阳光或外界杂散光作为入射光。观测方位是指被测物体指向传感器的法线方向。它决定了反射到传感器中的光强。光源方位和观测方位都是影响测量结果的因素。此外，照明光束的孔径和测量光束的孔径大小对颜色测量结果也有影响。将照明几何状态、照明光束的孔径、测量光束的孔径统称为照明和测量条件。在色度学中CIE推荐了45/0、0/45、d/0、0/d四种照明观测条件，国家标准局又增加了t/0、0/t两种照明观测条件，同一颜色物体在不同照明观测条件的仪器上测量结果是不一致的。

3.被测物表反射状况的影响

照明几何状态对测量结果会有很大的影响，绝大多数待测物体不是完全的漫反射体，表面有部分的规则反射。照射在物体上的辐射通量一部分被吸收，一部分可能透射过去，其余部分被有方向性地反射出来。被吸收的辐射通量转化为热能，透射部分朝着离开眼睛的方向传播，这两部分辐射通量对眼睛都不起作用，只有由物体从一定方向反射而进入到眼睛的那部分辐射通量才构成颜色刺激。因而同样的物体在不同的方向上有不同的反射或透射。

传感器探头与被测物之间的距离影响着输出信号，可能会造成不同颜色信号的交叉，形成测量误差，所以存在某一最佳距离对输出特性影响最小，以保证颜色与输出信号的一一对应关系。被测物表而的较明显凹凸区域也会给输出信号带来较大的误差，为此，有人先后提出了反射模型以弥补测量误差。

提高色差仪测量精度的方法：

1.光源预热

目前的色差计大部分是用卤钨灯连续方式照明。每次开机后，仪器都要经一段时间的预热（5~15min不等），这是稳定光源的必须过程。只有经过充分的预热，光源的色温才能稳定，切不可人为的缩短预热时间（如开机一段时间后才接通光源）。

2.仪器调标准

色差计的测量方法是比较测量法。每次开机后调标准是至关重要的，它是给仪器定标。为了消除仪器的零点误差，调标前还需调零。仪器在出厂时，都会带有一白板作为调标用的标准板，并标有经过标定的三刺激值。调标时，输入给仪器的三刺激值必须与白板所标值一致。不要将标准白板与其它白板随便调用。

在调标后的测量中，仪器仍应时常调标，因仪器或多或少的都存在“温漂”，时常调标可减少或克服“温漂”所带来的误差。

3.正确使用测量数据

当使用仪器测量数据时，一定要注意测量条件。前面已提到，不同的测量条件测得的三刺激值是不同的。若用经过标定的试样来检定仪器，标定试样的测量条件应与仪器的条件严格一致；若用所测数据作为资料保存或数据交流，应标明测量条件：若将所测数据用于质量管理或与其它数据比较时，如测量条件不同，则使用时应慎重。

一般来讲，如标准照明体和视场条件不同，颜色数据的对比是无实际意义的；若上述两条件相同，而照明观测条件不同时，如试样装面很平整而且光泽度很低，颜色数据的对比还是有实用意义的、因照明观测条件不同所带来的误差与这种仪器的精度相比，其影响是可以接受的；若试样的光泽度较高，这种对比将失去意义。下表为作者所用的一套色板（光泽度较高），在0/d和0/45两种条件下的三刺激值。

4.了解色差测量方法

色差是质量管理中常用的颜色指标。测量色差时，正确的方法是用目标色板作为标准、对仪器调标准。所输入的标准值应是目标色板的三刺激值，它可以是经过标定的数据.也可是该仪器所测得的值。应注意的是，只有两个颜色相近的试样相比，色差才有意义。另外，不同色差公式的色差单位是不同的。