色差儀工作原理

色差儀是一種用於測量物體顏色差異的精密儀器，其工作原理基於光學和色度學的基本原理。

色差儀通常配備特定的光源，如 D65 光源等，以確保提供穩定且標準化的照明條件。當光線照射到被測物體表面時，物體會對光線進行反射或透射。

儀器內部的光學系統會收集這些反射或透射的光線，並將其引導至偵測器。偵測器能夠將光訊號轉換為電訊號。

圖一描述：

D/8° 量測主要參照以下國際標準，包括 CIE No.15、ISO 7724-1、DIN 5033 Teil7，及相關的國家標準如 ASTM E1164、GB/T 3978、JIS Z8722 (C條件)
光源 (Light Source): 提供入射光線。
積分球 (Integrating Sphere): 內部塗有高反射率的漫反射材料（通常是硫酸鋇），確保光線在內部多次均勻反射，收集這些反射或透射的光線。
樣品 (Sample): 放置在積分球底部，用於測量其反射光譜。
探測口 (Detector Port): 偵測器放置的位置，通常與樣品成8°角接收反射光線。
反射平面 (Reflectance Plane) / 光陷阱 (Light Trap):

在包含鏡面反射 (SCI, Specular Component Included) 模式下，此處是白色反射平面，鏡面反射光會被包含在測量中。
在不包含鏡面反射 (SCE, Specular Component Excluded) 模式下，此處是一個「光陷阱」，打開時會吸收鏡面反射光，從而排除鏡面反射對測量的影響。

色差儀透過內建的複雜演算法和數學模型，對這些電訊號進行分析和處理。這些演算法和模型考量了多個顏色參數，如三刺激值（X、Y、Z）、色度座標（x、y）、Lab 值等。

圖二描述：

光學領域，顏色是可以通過Lab顏色標量，

這些標尺可以用來表示試樣與標樣的顏色差異，通常以Δa、Δb、ΔL為標識符，ΔE被定義為樣品的總色差，但其不能表示出試樣色差的偏移方向，ΔE數值越大，說明色差越大。色差儀可以根據CIE色度空間的Lab、Lch原理，測量顯示出試樣與標樣的色差ΔE及Δa、Δb、ΔL值。

ΔE通常按如下公式計算：

ΔE*ab = √[(L2 − L1)² + (a2 − a1)² + (b2 − b1)²]

範例：

標準色：L1=50, a1=10, b1=20

樣品色：L2=52, a2=13, b2=18

ΔE*ab = √[(52−50)² + (13−10)² + (18−20)²]
= √[2² + 3² + (−2)²]
= √[4 + 9 + 4]
= √17 ≈ 4.12

ΔE*ab ≈ 4.1（肉眼可明顯分辨）

*註: 色差數據不同與人眼分辨之感受

透過與標準顏色樣本的參數進行比較和計算，色差儀能夠得出被測物體與標準樣本之間的顏色差異數值和相關資訊，從而準確評估物體的顏色特徵和偏差程度。

色差儀憑藉其精確的光學系統、靈敏的偵測器和先進的演算法，為各種行業提供了可靠的顏色測量解決方案。

支點科技授權代理3nh系列色差儀（如Aurora、TS-26D等桌上型與攜帶式機種），提供高精度ΔE計算與多光源支援，詳見產品頁面。

*註：不同產業應用還是有不同對照公式, 但還是得依實際情況選擇

色差儀透過光學-電子-計算技術的協同，將顏色差異量化為客觀資料，是工業色彩管理的核心工具。

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2026-01-08