颜色测量有几种方法？光电积分法颜色测量方法的原理是怎样的？

颜色测量有几种方法？颜色测量主要有三种方法：目测法、分光光度法和光电积分法，其中光电积分法是一种最常见的颜色测量方法。那么，光电积分法颜色测量方法的原理是怎样的？光电积分法颜色测量仪器的发展趋势如何？下文为大家做了介绍，对颜色测量仪器知识感兴趣的朋友可以了解一下！

颜色测量的几种方法：

到目前为止，颜色的测量方法主要有目视法、分光光度法和光电积分法。

目视法是传承最久最古老的一种方法，虽然目视法的人为误差相对较大，而且因人而异，但是目视法也有一些固定的变的参数。比如，目视时必须在特定的标准照明光下，以保持眼睛的椎体细胞处在同等的活动状态。除了这个以外，对于目视的视场深度也有一定的要求。目视测量的主体，也就是目视的那个人还要是一个受过训练的，对颜色变化反应非常敏感的人，测量时的工作效率也因为不同的人在不同主观情况下的变化而各不相同。现在这种方法已经被淘汰了。不过无论哪种客观的方法，都脱离不开目测法作为其它方法发展的基础，因此目测法在颜色测量领域具有很高的地位。

在上世纪七八十年代，分光光度计测量在我国开始普及，原理相对复杂。我们知道三棱镜会将各个波长的光分开，表现出不同的颜色，也就是变成单色光，可以通过肉眼或者敏感的光电器件将其单色光的反射率和透光率计算出来。其主要测量参数为刚才所描述的L*a*b*，通过这三个参数的计算来得到我们想要的结果，相对客观。其实到如今，分光光度计也在各种场所经常使用，但是其成本高，测量要求专业性强，原理复杂，目前用于高端实验室和科研场所。

第三种方法为光电积分法。该方法顾名思义，是通过积分和计算来对被测色样的光谱功率进行测量的。该方法和分光光度计不同的是，分光光度计是将颜色分成单色光，而光电积分法则是把复色光中的三元素也就是三刺激值，提取出来，利用特定的光电传感器，将这几个数值进行数学上的积分，得出结果。该方法在目前电子产品普及和升级速度飞速发达的今天，具有响应速度快，成本低等优点，而且也具有相当的精确度（精度取决于器件在卢瑟条件的情况下的满足情况），该方法可满足大部分的市场需求，具有很高的客观性和商业性。该方法优点是测量速度很快，具有适当的测量精度。缺点是无法测出颜色的光谱组成。论文所用原理即是此技术。

光电积分法颜色测量方法的原理：

光电积分式颜色测量实际上是对三分量进行三路积分测量，这就要求我们必须先测得样品的三刺激值。对于此要求，我们通常选用硅光电二极管，如果要求灵敏度较高，实际工作中也可采用光电倍增管。

如果能将有色玻璃等材料覆盖在光探测器上，把探测器的相对光谱灵敏度S（λ）修正成国际照明委员会（CIE）推荐的标准色度观察者光谱三刺激值函数（λx）（λy）（λz），那么用这样的三个光探测器接收颜色刺激φ（λ）时，通过一次积分就能测量出样品颜色的三刺激值X、Y、Z 即：

式中，k和Cx、Cy、Cz为常数，τ_x（λ）、τ_y（λ）、τ_z（λ）分别为匹配三个光探测器的有色玻璃的光谱透射比，它们满足如下的光谱匹配关系：

上式称为卢瑟条件。

为了满足我们所要求的光电积分方法的颜色测量，就必须得满足卢瑟条件。在我们的实验环境下，满足该方法有两个办法，一个为模板法，另一个为光学滤色片法。模板法顾名思义，是光电传感器的光谱响应特性与国际标准三原色匹配，满足了卢瑟标准。滤色片法和模板法有很大的不同，是利用有色玻璃片的互相组合将光源筛选出来，来达到卢瑟条件。为使光电传感器的相对光学频谱的灵敏度 S（λ）符合 CIE的色度匹配函数（λx）（λy）（λz），必须选择合适的滤光片。选择适当的滤光片的厚度，使其光谱透射比τ（λ）与探测器的相对光谱灵敏度S（λ）的组合结果能够满足卢瑟条件的要求。

光电积分法颜色测量仪器的发展趋势：

随着现代电子技术和光学等学科的不断发展，我们能够看到未来光电颜色仪器发展的大致方向：

1、数字化、集成化

在当前科技的高速发展下，必然会出现一批专门为此制作的大规模集成电路。现在的研究人员已经不是单方面人才，如果要将学科深入研究到一个领域，那必然是多个学科的交互与融合。光电式颜色测量系统也必定会出现大批量的智能化的装置。

2、精度和速度的快速优化

现代的计算机处理技术相当发达。我们也没有必要为了这个检测技术单独构建外围电路和创立单独的信息系统，可以借助目前的高精度电路系统和高性能单片机处理系统，利用各种软件编程的手法，来提高测量精度。通常在电脑上显示出来也就是几个毫秒的时间。

3、多任务化

Windows的出现把电脑从硬件平台拉到了软件平台的比拼上，但是硬件为了适应windows的多任务处理也进行了非常多的改进。那么颜色处理也是绝对可以进行多任务处理的。尤其是在只有三个参量参与计算的时候，计算机会空闲大部分资源，可以利用已经成熟的技术进行其它的物理测量或者实现其它功能。

4、功能可升级化

当今的电子技术再也没有一朝做成终身不变的时候了，手机电视等不断升级，那么其它的电子类产品势必随着一同升级换代。只要在机器上留有升级端口，可以通过使用成熟的USB技术，或者是串口技术等，都能够实现可不断改进不断升级的目的。