作者:彩谱科技
一、色差仪与分光测色仪的定义
1.色差仪
色差仪是一种用于量化两个样品间颜色差异的仪器,核心作用是快速比对标准样品与被测样品的颜色偏差,为生产过程中的颜色一致性管控提供基础数据。其本质是通过模拟人眼对红、绿、蓝三原色的感知原理,借助滤光片组件捕捉样品反射光的三刺激值,最终输出色差值(ΔE)及相关分量(ΔL、Δa、Δb),适用于对颜色精度要求不高的批量抽检场景。
2.分光测色仪
分光测色仪则是高精度更优的颜色测量设备,不仅能实现色差对比,更能精准捕捉样品的颜色信息。它通过光栅分光技术将复合光分解为360-740nm全波段的单色光,逐波长测量样品的反射率或透射率,生成专属光谱曲线,进而计算出各类颜色空间参数(Lab、Lch等),可建立标准化颜色数据库,满足研发、高端制造等场景的精密控色需求。
二、色差仪与分光测色仪的核心区别
1.测量结构
l 色差仪结构相对简单,无复杂色散部件,核心由光源、滤光片组、光电探测器及基础信号处理模块构成,滤光片组仅能筛选出三原色对应波段光,探测器接收整合后的光强信号直接转化为色差值,整体结构适配快速检测场景,对环境震动等干扰耐受性较强,但精度上限较低。
l 分光测色仪则具备完整的单色器结构,包含进光狭缝、准直镜、光栅色散元件、出光狭缝及探测器阵列,进光狭缝限制杂散光进入,准直镜将入射光转化为平行光,经光栅色散后通过出光狭缝输出单色光,探测器阵列逐波长采集信号,结构复杂性更高,对光学元件精度装配要求严苛。
2.分光方式
l 色差仪采用滤光片式分光,属于选择性分光模式,通过红、绿、蓝三片滤光片分别透过对应波段光,仅对三原色波段光强进行整合检测,无法覆盖全可见光谱,所得数据为相对值,易因光谱构成差异出现同色异谱误判。
l 分光测色仪采用光栅衍射分光方式,属于全波段色散分光,光栅通过光的衍射与干涉作用将复合光分解为连续单色光,可按10nm或20nm间隔实现全光谱采样,能捕捉每一波长的光信号特征,数据精准,从根源解决同色异谱问题,部分机型还可通过切换滤光片组合拓展测量范围。此外,分光测色仪的结构设计支持SCI(包含镜面反射)与SCE(排除镜面反射)双测量模式,适配不同表面质感样品,而色差仪因结构限制,多仅支持单一测量模式,应用场景受限。
三、仪器价格差异的核心原因(基于仪器本身特性)
两者价格差距源于结构复杂度、分光精度及性能稳定性的本质差异。
l 其一,分光与探测精度差异,分光测色仪的光栅组件精度高,准直镜、狭缝等部件需保证纳米级装配公差,探测器阵列需具备灵敏度逐波长响应能力,可捕捉细微波长差异;色差仪滤光片组件精度要求较低,仅需实现三波段粗略过滤,单一探测器无需逐波长响应,光学元件的技术门槛直接拉开价差。
l 其二,结构稳定性不同,分光测色仪复杂的单色器结构对环境适应性设计要求更高,需通过精密校准技术控制台间差(通常≤0.25ΔE*ab),确保多设备数据一致性,长期使用精度衰减缓慢;色差仪结构简单,台间差控制范围较宽,精度衰减速度相对较快。
l 其三,性能拓展性依托结构差异形成层级差,分光测色仪的单色器结构与全光谱探测能力,支撑光谱曲线分析、同色异谱指数计算、多颜色空间转换等高级功能;色差仪受限于滤光片分光与精简结构,仅能提供基础色差数据,无拓展功能空间。同时,分光测色仪的光源系统需与分光结构匹配,多采用全光谱平衡LED光源,寿命可达千万次测量级别,而色差仪光源多为普通LED,寿命相对较短,这些核心性能差异决定了两者价格定位的层级划分。
四、总结
l 色差仪:低成本、快检测、轻量级,适合电商店铺日常产品颜色一致性抽检、快速质量筛查;
l 分光测色仪:高精度、全数据、强功能,适合品牌方、工厂的产品研发、颜色标准制定、高端品质管控。