色差仪作为光学仪器，是利用仪器内部的标准光源照明被测物体，在整个可见波长范围内进行一次积分测量，直接测得透射或反射物体色的三刺激值和色品坐标，并可通过专用微机系统给出被测样品之间的色差值。许多的用户对于色差仪的工作原理及组成结构不是很清楚，本文为大家做了介绍。
色差仪的工作原理：
通常所说的色差仪是仿照人眼感色原理研制的，由照明系统、探测系统和数据系统三部分组成，照明、探测部分分为“0/45”、“45/0”、“d/0"、“d/8”等测量一观察方式。其中“0/45”是模拟人眼观察角度而设计，光源由45°角射入，0°角进行测量。“d/8”积分球式色差仪是用一内壁涂白的球漫射照明样品，在8°角测量，此结构可以更好的测试固体的反射与液体的透射6。数据系统则是通过数值表达被测物体的颜色。
根据CIE（国际照明委员会）规定，任何一种给定物体色的特性都可以用三刺激值（X，Y，Z）色度坐标来表示。色差仪是将原始的CIE三刺激值通过一系列数学关系的转换，表示成易于理解的数值，比如：L*、a*、b*。在产品颜色检测中应用较多的为CIEL*a*b*表色系统，其中+a*值表示红色，-a*值表示绿色；+b*值表示黄色，-b*值表示蓝色；+L*值表示明亮度，-L*表示阴暗度。通过这三个数值，可以准确的表示出被测物体的颜色。
色差仪的组成结构：
光电积分测色色差计仿照人眼感色的原理，采用能感受红、绿、蓝三种颜色的受光器，将各自所感受的光电流加以放大处理，得出各色的刺激量，从而获得这一颜色的信号。光电积分式仪器总的光学条件应符合卢瑟条件（Luther condition）。
测色色差计主要包括测头、数据处理器（含显示器及打印机）、直流电源及附件四部分。测色仪测头由照明光源，滤色器，硅光电池，隔热玻璃，凸透镜，导光筒，挡板，积分球等组成。其中：
1）积分球是测色仪的重要构成部件，在很大程度上决定了测色仪的使用寿命、测量精度和长期重复性。
2）数据处理系统包括放大电路、A/D转换、中央处理器、显示、打印等数据输出。采用微控制器进行数据处理，通过液晶显示和打印输出各种色度数据。
3）内部光源照明系统：采用低能耗的特殊发光管，经修正后作为测色用的标准照明体D65，保证220V+22V，50Hz+1Hz的稳定电压确保光源发光的稳定性。测色仪内部照明光源通常是标准A光源，而实际应用中都需要测量物体在标准D65和C光
源下的色度值，因此要模拟出D65光源，使仪器总的光谱灵敏度符合D65下的卢瑟条件。
4）光谱三刺激值：选用CIE1964 补充观察者10°视角的数据；仪器照明几何条件为o/d。
5）观察条件：符合CIE所规定的0°入射/45°接收条件。光谱条件，总体响应等价于CIE标准照明体D65及10视场色匹配函数下的三刺激值X10、Y10、Z10（以下简写为X、Y、Z），最终可获得测色的五种表色系统：CIE Y10 x10 y10（1964），CIE：X10Y10Z10（1964），L*a*b*（1976），L*C*H°（1976）及 Hunter Lab和色差计算的三种表色系统：ΔEab*（ΔL*Δa*Δb*），ΔEab*（ΔL*ΔC*ΔH*）及 Hunter ΔE（ΔL Δa Δb）。不同表色系统的测得数据均可以由计算机进行相互转换，并以数字显示、可打印输出。
色差仪如何选购？
正确选择仪器是使用好色差仪的前提。用户往往很重视仪器的精度，而容易忽视仪器的测量条件。这往往会带来不必要的麻烦甚至损失。
颜色的测量是在一定的规范条件下进行的。这些条件包括：标准照明体（或标准光源）、视场、标准照明和观测条件。选购或使用仪器时，知道这些条件是很重要的。
1.标准照明体和视场
在不同光源照明下，我们观测颜色的结果是不同的。CIE（国际照明委员会）规定了4种标准照明体A、B、C、D（D又分为D55、D65、D75）和3种标准光源A、B、C。标准照明体是指其相对光谱功率分布而言，能实现这种光请分布的发光实体称为标准光源。目前测色中最普遍使用的是D65标准照明体。
视场，亦称视角、观察角。它是指人眼观察颜色时的视线张角。基于视觉生理的原因，人在小于4°视场和大于4°视场的条件下对颜色的感知是略有不同的。CIE把视场规范为2°视场和10°视场。现在的仪器普遍采用10°视场。
2.标准照明和观测条件
它是指测量的几何条件。CIE规定了4种条件：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）。在实际使用中，可能会遇到d/8、8/d、T/8、8/T等条件，它们是d/0和0/d条件的派生，d为不包括镜面反射，T为包括镜面反射。
对于非完全的漫反射体（绝大部分的待测物体是不完全的漫反射体），在4种条件下测得的颜色结果是不尽相同的。差异的程度，主要取决于试样材质的表面光度特性。
