進(jìn)口色差儀的如何選型

進(jìn)口色差儀的如何選型

概述：色差儀（測色儀）的選型可以說(shuō)是工程師在解決實(shí)際應用時(shí)的一個(gè)問(wèn)題，一個(gè)好的色差儀（測色儀）選型方案不僅可以節約產(chǎn)品成本、為客戶(hù)省錢(qián)，而且可以節約使用人員的時(shí)間、使實(shí)驗室和工業(yè)現場(chǎng)的測量方便，快捷。選擇正確的色差儀可以得到*匹配的數據，為實(shí)際應用提供了堅實(shí)的數據基礎。

下面結合本人的項目經(jīng)驗及所學(xué)所想與各位朋友及同仁一起探討一下色差儀（測色儀）選型中的學(xué)問(wèn)及應注意的問(wèn)題。

PartII:顏色測量的簡(jiǎn)單介紹

首先，我想就顏色測量方面的知識做一個(gè)*簡(jiǎn)單的介紹。大家不用看得太明白，只要大概知道是怎么回事就行了。

1，顏色：這個(gè)簡(jiǎn)單了，我們以前在中學(xué)物理課中已經(jīng)多次接觸過(guò)，白光通過(guò)棱鏡的折射后分解成多種顏色，構成了咱們常見(jiàn)的七種顏色。

2，  色差儀，顧名思義，就是檢測顏色之間的差別。

3， 色差儀的檢測原理

色彩色差儀是量化色彩現象，建立色彩標準，改善產(chǎn)品外觀(guān)，顏色品管控制，進(jìn)而進(jìn)行電腦配色的不可缺少的工具。通過(guò)自動(dòng)比較樣板與被檢品之間的顏色差異，輸出 L、a、b 三組數據和比色后的 E、L、a、b 四組色差數據。 E 總色差的大小 L 大表示偏白，L 小表示偏黑 a 大表示偏紅，a 小表示偏綠 b 大表示偏黃，b 小表示偏藍。

PartIII:色差儀的選型

目前市面上色彩色差儀種類(lèi)，品牌較多，用戶(hù)在選擇時(shí)可能會(huì )遇到無(wú)所適從的情況，或者容易被誤導從而產(chǎn)生選擇的困境。色差儀選型時(shí)需要關(guān)心的問(wèn)題主要包括以下幾個(gè)方面：(1) 性能；(2) 成本； (3) 典型應用是否方便；(4) 是否具備完善的售后服務(wù)

(1) 性能

之所以把性能放在位，是因為色差儀的性能優(yōu)劣決定了我們使用時(shí)的產(chǎn)品的故障發(fā)生率及產(chǎn)品使用壽命，產(chǎn)品的故障發(fā)生率及使用壽命*終會(huì )影響到工作的效率和數據的可靠性，同時(shí)高性能的色差儀可以在提供可靠的數據的同時(shí)，還可以提供一套完整的方案，可以幫助使用者建立起一套有效的色差測量體系，有效提高工作效率和保障產(chǎn)品質(zhì)量。因此在選型時(shí)一定要保證所選的色差儀在性能上不能有問(wèn)題，至少在可預見(jiàn)的時(shí)間范圍內或在保修期范圍內出現故障及損壞的幾率很低。用戶(hù)可能發(fā)現這樣的情況：同樣都是測色儀，價(jià)格差異很大，測出來(lái)的結果也有不同。因此，在選購測色儀時(shí)，有些“性能指標”是必須要注意的，這樣才能選購一部性能價(jià)格比的儀器。

首先，要明確所計劃選型的儀器是“色差計”還是“分光色差儀”：

       單純色差計的度比較低，并且，一定要注意：有些甚至不能給出顏色的色彩坐標空間的值（L，a, b值），只能給出兩個(gè)樣品之間（通常是標準與樣品之間）的色差值（Delta-E），這種色差儀不能買(mǎi)，因為沒(méi)有顏色的值數據，沒(méi)有辦法與他人進(jìn)行數據交換，也不能建立和管理自己的色彩標準數據庫，只相當于正常的色彩色差儀的10%功能，價(jià)格再低廉也無(wú)法滿(mǎn)足測試要求，不能貪圖便宜，購得這樣的毫無(wú)應用價(jià)值的儀器。     分光色差儀的精度較高，與單純的色差儀測色的方法不同，分光測色儀能測量每個(gè)顏色點(diǎn)（10nm或者20nm波長(cháng)間隔）的“反射率曲線(xiàn)”。分光測色儀可以模擬多種光源，而色差計一般只有一種或*多兩種模擬光源。    

其次，“分光光度測色儀”又分為“0/45度”和“d/8度積分球”兩種測量-觀(guān)察方式：

       “0/45度”只能用來(lái)測平滑的表面，而且不能用于電腦配色?！癲/8度積分球式”可以用來(lái)測量各種表面，可以用于電腦配色。并且，在選擇時(shí)，還要考慮有沒(méi)有消除鏡面反射，和包含鏡面反射的測量模式，如果兩種模式都有，則在測量光潔表面，有明顯反射表面的色彩時(shí)非常有用。

       再次，各種“d/8度積分球”測色儀的區別： 

多數公司選用“d/8度積分球”測色儀，但是，必須注意的是：不同品牌、不同型號之間仍有很大差別，導致不同的測量精度。

一臺測色儀除了微處理器及有關(guān)電路外，有四個(gè)主要組成部分：光源、積分球、光柵（分光單色器）和光電檢測器。這也是衡量一臺儀器優(yōu)劣的主要指標。    

一， 它是“雙光束測量原理”還是“單光束測量原理”：

雙光束儀器有兩個(gè)光柵和兩個(gè)檢測器。測量時(shí)光源只閃一次，同樣測樣品和參比白。這樣就克服了系統變化所帶來(lái)的誤差，測量數據的精度非常高。只是儀器成本較高。

單光束儀器只有一個(gè)光柵和一個(gè)檢測器。所以測量時(shí)光源閃兩次，分別測樣品和參比白。而兩次測量時(shí)的系統誤差（光源光強分布差異，光路變化，溫度變化，電路漂移等）被當做樣品和參比白間的差異，所以誤差比較大，儀器的臺間差也比較大。    

二，光源：目前爭論比較多的一個(gè)問(wèn)題，特在此詳細說(shuō)明。    

在顏色測量?jì)x器中，選擇什么光源，應首先考慮的是穩定性，光源定向性，壽命以及*終獲得的光譜曲線(xiàn)的有效性。目前采用的多為鹵素石英鎢絲燈及氙燈兩種光源。    

鎢燈是顏色測量?jì)x器（包括各種可見(jiàn)光譜分光光度計）*常用的光源，它是一個(gè)內充惰性氣體或者鹵素（防止鎢絲氧化和熱蒸發(fā)）的白熾燈泡。用鎢作為燈絲材料是因為鎢有足夠的強度，并能經(jīng)受高溫。經(jīng)測試在可見(jiàn)光區鎢燈的光譜曲線(xiàn)與黑體發(fā)射器光譜曲線(xiàn)幾乎完全重疊。隨著(zhù)近年穩壓電源和脈沖電源的發(fā)展，鎢燈能夠提供重復穩定的，高色溫的光束，完全可以滿(mǎn)足外觀(guān)顏色測量對光源的需要。   

 氙燈是另一種常用于顏色測量?jì)x器的光源。它是一個(gè)裝有一對電極的充滿(mǎn)氙氣的密封玻璃管。當在電極上加上高電壓時(shí)，內部氙氣就會(huì )受到激發(fā)瞬間產(chǎn)生弧光，這屬于一種充氣放電燈。氙燈的優(yōu)點(diǎn)在于譜線(xiàn)比白熾燈的譜線(xiàn)更接近于日光并且能量較高。然而，對于大多數弧光燈來(lái)說(shuō)要得到穩定的光輸出是相當困難的，而對于精密準確的顏色測量來(lái)說(shuō)，連續無(wú)波紋的光譜（穩定的光輸出）恰恰是*為重要的。   

 從光檢測的角度來(lái)講，過(guò)強的光源強度一般都會(huì )超出了檢測器的線(xiàn)性范圍，這是一個(gè)常識，在光路設計上又需要減弱*終到達檢測器件的光強度，這使得光路設計復雜化，另外，大家都知道，目前絕大多數紫外可見(jiàn)分光光度計均采用D2燈和鎢燈做光源，對于測量物體表面顏色來(lái)講，人眼看見(jiàn)的就是可見(jiàn)光，采用能量消耗小，電路設計簡(jiǎn)單，受命長(cháng)，系統體積小，價(jià)格低廉、容易維護更換的鎢燈是非常合適的。在上個(gè)世紀60-70年代，所有的旋光儀均采用鈉光燈作為光源，因為按照旋光度的定義，儀器需要能量集中在589nm的光源，當時(shí)鈉光燈幾乎是的選擇，但是，與氙燈一樣，鈉光燈作為一種真空放電激發(fā)器件，使用壽命和光強度的穩定性，均很難保證，并且鈉光燈成為了旋光儀昂貴的消耗品，在今天，德國Colorlite公司所生產(chǎn)的SPH900色差儀使用的光源均采用先進(jìn)的LED作為光源，其使用壽命相對于儀器來(lái)講幾乎是無(wú)限長(cháng)，超低能耗，LED光源技術(shù)解決了這一難題。

三， 積分球：積分球的質(zhì)量對測色儀性能的影響至關(guān)重要。目前市場(chǎng)上多數的積分球內層反射層為涂層結構，存在使用一段時(shí)間后發(fā)黃、剝落等問(wèn)題。而一旦這種情況出現，測色儀就不能提供準確的測量數據，積分球必須整個(gè)更換。而積分球是測色儀的關(guān)鍵部件，維護費用會(huì )很高。好的積分球整體均由穩定、耐用的高反射材料制成，耐老化、不會(huì )變色，也不存在內層剝落的問(wèn)題。整機的使用壽命長(cháng)，維護費用低。德國Colorlite公司的SPH900色差儀的積分球是采用獨特涂層，使用配合式組件方法，解決了精度和使用壽命的問(wèn)題。同時(shí)，由于其獨特的配件式結構，使得測量更加簡(jiǎn)單了。與市面上其它色差儀產(chǎn)品采用金屬殼內涂布Ba鹽涂層完全不同，使用壽命，抗老化性能相差數倍，用戶(hù)在選擇時(shí)必須要考慮這個(gè)非常重要的因素。    

四，整體產(chǎn)品的配套性：專(zhuān)業(yè)的色彩儀器生產(chǎn)商除提供不同系列的測色儀外，更會(huì )提供多種配套產(chǎn)品，如品控軟件、顏色數據庫管理模塊，客戶(hù)管理模塊，顏色標準數據管理模塊等，在硬件上，還有用于特殊樣品測量的附件共選擇。這些配套產(chǎn)品可以使測色儀在品質(zhì)檢測、管理及生產(chǎn)中的功能發(fā)揮得更完善。即使某些功能目前暫時(shí)不需要，但從長(cháng)遠考慮，一旦系統升級，只需添加配套產(chǎn)品即可，而不需受測色儀本身的制約。   

色差性能主要包括功能、工作溫度、測量范圍，讀數精度，測量參數，測色空間選擇等，在選型時(shí)必須保證這幾點(diǎn)符合產(chǎn)品的應用要求。例如主要在工業(yè)現場(chǎng)使用的，那么儀器的耐用性就應該要高，并且要求使用時(shí)具有操作簡(jiǎn)易的特點(diǎn)。

現在很多客戶(hù)在選高性能色差儀時(shí)，會(huì )去考慮國外進(jìn)口的色差儀，市面上主流的國外色差儀主要有：

1,德國Colorlite公司的SPH900色差儀，

2美國Xrite公司的色差儀，

3日本konicaminolta的色差計。

這幾款色差儀都各有其特點(diǎn)。筆者經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)測比較，發(fā)現在實(shí)際使用中，德國Colorlite公司的SPH900色差儀特點(diǎn)更為優(yōu)勢。

(2) 成本

很多人都知道一分價(jià)錢(qián)一分貨的道理，而且很多客戶(hù)在選擇商品的時(shí)候往往并不會(huì )選擇*便宜和*貴的，而且性?xún)r(jià)比比較高的，因此我們在選擇色差儀時(shí)應主要考慮到儀器的性能和價(jià)格是否是*合適?？梢哉f(shuō)，色差儀的成本在一定程度上會(huì )影響到客戶(hù)的選擇和使用，因此選型時(shí)必須考慮成本問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)，國產(chǎn)的色差儀價(jià)格比較低廉，從千到上萬(wàn)，各種價(jià)位都有，但是，國產(chǎn)的色差儀市場(chǎng)也非常亂，各種質(zhì)量的產(chǎn)品同時(shí)充訴著(zhù)市場(chǎng)，讓客戶(hù)不知道什么產(chǎn)品才能真正滿(mǎn)足自己的使用需求。很多時(shí)候我們都會(huì )發(fā)現，價(jià)格貴一點(diǎn)，其功能和性能會(huì )好一點(diǎn)，而便宜的色差儀往往在功能和性能上不及貴一點(diǎn)的，因此必須學(xué)會(huì )折中。那到底改怎么折中呢？

我的建議是在功能滿(mǎn)足需求的條件下以性能為主要考慮性能的提升。例如：德國Colorlite公司的SPH900色差儀系列，筆者認為其性?xún)r(jià)比非常高，保持著(zhù)傳統德國品質(zhì)。高可靠性和穩定性使得該款機型保持著(zhù)強勁的市場(chǎng)競爭力。

(3) 典型應用是否方便

典型應用其實(shí)就是指色差儀在特定的工作環(huán)境的典型使用是否適當，如果測量的物體直徑只有幾mm，這時(shí)如果選擇了普通探頭去測量，就可能導致無(wú)法測出正確數據。選型時(shí)必須要充分考慮到各種使用環(huán)境的特殊性，如測量范圍，被測物體的形狀，材質(zhì)，等等。

具體色差儀選型時(shí)可以想讓經(jīng)銷(xiāo)商那邊的工程師進(jìn)行推薦，然后再根據上面的討論進(jìn)行*終選型，目前筆者跟一些顏色測量方面有關(guān)的工程師溝通過(guò)，發(fā)現他們在很多在時(shí)候會(huì )選擇國外的色差儀，而性?xún)r(jià)比極高的德國Colorlite公司的SPH900系列更是被廣泛采用。有些工程師如果需要進(jìn)行進(jìn)一步的了解，是可以跟經(jīng)銷(xiāo)商或廠(chǎng)家去申請樣機進(jìn)行試驗確認的。關(guān)于其它一些色差儀的選型問(wèn)題，這里就不多說(shuō)了。

綜上所述：在評價(jià)分光計的性能時(shí)，不能只評價(jià)單一指標，而應**考慮，包括儀器的可靠性，重復性，光路設計的合理性，穩固性，用戶(hù)界面的友好性，技術(shù)支持和服務(wù)等。僅注重其中的某個(gè)特性，會(huì )誤導用戶(hù)做出不**的判斷，所以，過(guò)分強調任一指標，對用戶(hù)都是不負責任的。