色差儀作為光學儀器，是利用儀器內部的標準光源照明被測物體，在整個可見波長范圍內進行一次積分測量，直接測得透射或反射物體色的三刺激值和色品坐標，并可通過專用微機系統給出被測樣品之間的色差值。許多的用戶對于色差儀的工作原理及組成結構不是很清楚，本文為大家做了介紹。
色差儀的工作原理：
通常所說的色差儀是仿照人眼感色原理研制的，由照明系統、探測系統和數據系統三部分組成，照明、探測部分分為“0/45”、“45/0”、“d/0"、“d/8”等測量一觀察方式。其中“0/45”是模擬人眼觀察角度而設計，光源由45°角射入，0°角進行測量。“d/8”積分球式色差儀是用一內壁涂白的球漫射照明樣品，在8°角測量，此結構可以更好的測試固體的反射與液體的透射6。數據系統則是通過數值表達被測物體的顏色。
根據CIE（國際照明委員會）規定，任何一種給定物體色的特性都可以用三刺激值（X，Y，Z）色度坐標來表示。色差儀是將原始的CIE三刺激值通過一系列數學關系的轉換，表示成易于理解的數值，比如：L*、a*、b*。在產品顏色檢測中應用較多的為CIEL*a*b*表色系統，其中+a*值表示紅色，-a*值表示綠色；+b*值表示黃色，-b*值表示藍色；+L*值表示明亮度，-L*表示陰暗度。通過這三個數值，可以準確的表示出被測物體的顏色。
色差儀的組成結構：
光電積分測色色差計仿照人眼感色的原理，采用能感受紅、綠、藍三種顏色的受光器，將各自所感受的光電流加以放大處理，得出各色的刺激量，從而獲得這一顏色的信號。光電積分式儀器總的光學條件應符合盧瑟條件（Luther condition）。
測色色差計主要包括測頭、數據處理器（含顯示器及打印機）、直流電源及附件四部分。測色儀測頭由照明光源，濾色器，硅光電池，隔熱玻璃，凸透鏡，導光筒，擋板，積分球等組成。其中：
1）積分球是測色儀的重要構成部件，在很大程度上決定了測色儀的使用壽命、測量精度和長期重復性。
2）數據處理系統包括放大電路、A/D轉換、中央處理器、顯示、打印等數據輸出。采用微控制器進行數據處理，通過液晶顯示和打印輸出各種色度數據。
3）內部光源照明系統：采用低能耗的特殊發光管，經修正后作為測色用的標準照明體D65，保證220V+22V，50Hz+1Hz的穩定電壓確保光源發光的穩定性。測色儀內部照明光源通常是標準A光源，而實際應用中都需要測量物體在標準D65和C光
源下的色度值，因此要模擬出D65光源，使儀器總的光譜靈敏度符合D65下的盧瑟條件。
4）光譜三刺激值：選用CIE1964 補充觀察者10°視角的數據；儀器照明幾何條件為o/d。
5）觀察條件：符合CIE所規定的0°入射/45°接收條件。光譜條件，總體響應等價于CIE標準照明體D65及10視場色匹配函數下的三刺激值X10、Y10、Z10（以下簡寫為X、Y、Z），最終可獲得測色的五種表色系統：CIE Y10 x10 y10（1964），CIE：X10Y10Z10（1964），L*a*b*（1976），L*C*H°（1976）及 Hunter Lab和色差計算的三種表色系統：ΔEab*（ΔL*Δa*Δb*），ΔEab*（ΔL*ΔC*ΔH*）及 Hunter ΔE（ΔL Δa Δb）。不同表色系統的測得數據均可以由計算機進行相互轉換，并以數字顯示、可打印輸出。
色差儀如何選購？
正確選擇儀器是使用好色差儀的前提。用戶往往很重視儀器的精度，而容易忽視儀器的測量條件。這往往會帶來不必要的麻煩甚至損失。
顏色的測量是在一定的規范條件下進行的。這些條件包括：標準照明體（或標準光源）、視場、標準照明和觀測條件。選購或使用儀器時，知道這些條件是很重要的。
1.標準照明體和視場
在不同光源照明下，我們觀測顏色的結果是不同的。CIE（國際照明委員會）規定了4種標準照明體A、B、C、D（D又分為D55、D65、D75）和3種標準光源A、B、C。標準照明體是指其相對光譜功率分布而言，能實現這種光請分布的發光實體稱為標準光源。目前測色中最普遍使用的是D65標準照明體。
視場，亦稱視角、觀察角。它是指人眼觀察顏色時的視線張角。基于視覺生理的原因，人在小于4°視場和大于4°視場的條件下對顏色的感知是略有不同的。CIE把視場規范為2°視場和10°視場。現在的儀器普遍采用10°視場。
2.標準照明和觀測條件
它是指測量的幾何條件。CIE規定了4種條件：0/45（零度照明/45°方向接收）、45/0（45°方向照明/0°接收）、0/d（垂直照明/漫射接收）、d/0（漫射方式照明/零度接收）。在實際使用中，可能會遇到d/8、8/d、T/8、8/T等條件，它們是d/0和0/d條件的派生，d為不包括鏡面反射，T為包括鏡面反射。
對于非完全的漫反射體（絕大部分的待測物體是不完全的漫反射體），在4種條件下測得的顏色結果是不盡相同的。差異的程度，主要取決于試樣材質的表面光度特性。
