光电积分式色差仪为了进行光电积分式颜色测量,仪器的三个光探测器的光谱响应必须满足卢瑟条件,卢瑟条件是校正滤色器设计的基础,决定着仪器的测量精度。本文对光电积分式色差仪卢瑟条件实现的几种方法做了介绍。

光电积分式色差仪卢瑟条件对仪器精度的影响:
色差仪的精度与其光谱特性符合卢瑟条件的程度有关。一般,在色差仪探测器的光谱修正中,要使仪器完全符合卢瑟条件是不可能的,只能是近似匹配。为了减少光探测器光谱修正不完善所带来的误差,应该根据待测样品的颜色,选用不同的标准色板或标准滤色片来校正测色仪器。将选定的标准色板或标准滤色片放入仪器,并调节仪器的输出结果,使测得的三刺激值与标准色板或标准滤色片的定标值一致,然后仪器才能用于实际测试。通常,色差仪配有4~10块不同颜色的标准色板或标准滤色片,其三刺激值由高精度分光光度计预先标定。如果被测的反射或透射色样与校正用标准色板或标准滤色片的颜色相近,则可以认为两者具有近似的光谱反射或透射特性,这时色差仪测得的色度参数就有较高的可靠性。
光电积分式色差仪卢瑟条件实现的几种方法:
1.模板法
模板法采用模板使光探测器的光谱响应特性与CIE光谱三刺激值函数相匹配,即满足卢瑟条件的要求。下图是模板法光电积分式色度计的光学系统,光源照明测试样品,由试样表面反射的光辐射,通过透镜和棱镜色散成光谱;在光谱面上分别放置X模板、Y模板和Z模板,它们使光接收器对等能光谱的光谱响应,分别与CIE色度匹配函数x
(λ)、y(λ)和 z(λ)成正比;从模板透过的光谱能量,由透镜会聚于光接收器上,即可测出试样的CIE三刺激值X、Y、Z。

2.光学滤色片法
光学滤色片法不采用色散系统和光谱模板,而是利用有色玻璃片的组合来实现卢瑟条件。为使光探测器的相对光谱灵敏度S(λ)符合aE的色度匹配函数x(λ)、y(λ)、z(λ),需要选择合适的滤光片及其厚度,使其光谱透射比τ(λ)与探测器的相对光谱灵敏度S(λ)的组合结果,满足卢瑟条件的要求。下图是采用光学滤色片法实现卢瑟条件的光电积分式色度计的基本构成示意。这种类型的色度计构造简单,成本较低,因此在工业生产中得到广泛的应用。


