色差儀與分光測色儀的量測原理差在哪?為什麼數值可能不同
色差儀與分光測色儀的量測原理差在哪?為什麼數值可能不同
色差儀與分光測色儀都可能顯示 L*a*b*、ΔE, 但這不代表兩種設備取得顏色資訊的方式完全相同。 一般三刺激值色差儀著重快速取得色彩數值; 分光測色儀則會取得不同波長下的光譜資訊, 再進一步計算顏色。
先看重點: 兩台設備畫面都顯示 Lab, 不代表它們使用完全相同的光學結構與量測方式。
這也是為什麼實務上常會出現一個問題: 同一個樣品,用色差儀與分光測色儀量測,數值為什麼沒有完全一樣?
原因可能來自感測方式、光學結構、量測口徑、 SCI/SCE、光源與觀察者設定,以及樣品本身的表面狀態。
如果你真正想問的是「我應該買色差儀還是分光測色儀」, 建議直接看 色差儀和分光測色儀差在哪?怎麼選比較適合 。 本篇只處理兩種設備的量測原理差異。
一、一般色差儀怎麼取得顏色資料?
一般三刺激值色差儀的設計, 主要是利用光源、光學系統與感測器取得與色彩三刺激值相關的訊號, 再經過計算得到 XYZ、L*a*b*、ΔE 等數值。
照射樣品
儀器以既定的照明方式照射樣品。
接收反射訊號
感測系統接收樣品反射回來的光學訊號。
計算色彩數值
再依設備的色彩計算方式輸出 XYZ、L*a*b*、ΔE 等資料。
這類設備的優點是能快速取得色差資訊, 因此常見於需要頻繁比較標準品與待測樣品的工作。
如果想了解色差儀從照光到得到 Lab 的完整流程, 可另外查看 色差儀量測原理 。
二、分光測色儀又是怎麼量?
分光測色儀的核心差異, 是會取得樣品在不同波長範圍內的光譜資訊。
以反射式量測為例, 儀器會分析樣品對不同波長光線的反射情況, 得到光譜反射率資料, 再搭配標準光源與標準觀察者計算 XYZ, 最後轉換成 L*a*b*、L*C*h°、ΔE 等色彩資料。
光線照射樣品
取得樣品反射回來的光。
分析不同波長
取得樣品在不同波長下的光譜反射資訊。
得到光譜資料
形成描述樣品光譜特性的資料。
計算 XYZ/Lab
再依指定條件轉換成常見色彩數值。
三、兩種量測方式最大的差異在哪?
| 比較項目 | 一般三刺激值色差儀 | 分光測色儀 |
|---|---|---|
| 取得資訊方式 | 取得與三刺激值相關的色彩訊號 | 取得不同波長下的光譜資訊 |
| 主要資料 | XYZ、L*a*b*、ΔE 等 | 光譜資料,以及由光譜計算得到的 XYZ、Lab、ΔE 等 |
| 光譜資料 | 通常不是主要輸出 | 是重要的量測資料之一 |
| 不同光源計算 | 依設備實際功能而定 | 可利用光譜資料搭配不同標準光源進行色彩計算 |
| 同色異譜分析 | 可用資料較有限 | 光譜資料有助於進一步分析 |
這裡比較的是基本量測概念。 實際設備能力仍應以個別型號的光學結構與功能為準, 不能只依「色差儀」或「分光測色儀」名稱判斷全部功能。
四、既然最後都能得到 Lab,為什麼數值還可能不同?
因為 Lab 是最後計算得到的結果, 前面的光學量測條件只要不同, 最後的數值就可能產生差異。
光學結構
不同設備的照明與接收方式不完全相同, 可能造成取得的光學資訊不同。
感測方式
三刺激值感測與光譜量測取得資訊的方式不同。
量測口徑
對紋理、顆粒或不均勻樣品而言, 取樣面積不同可能直接改變結果。
SCI/SCE
是否納入鏡面反射, 可能影響有光澤樣品的 L*a*b* 與 ΔE。
色彩設定
標準光源、觀察者與色差公式等設定不同, 也會造成數值不能直接比較。
樣品本身
表面光澤、紋理、方向性與顏色不均, 都可能放大跨設備差異。
五、所以分光測色儀一定比較準嗎?
不能直接這樣下結論。
分光測色儀能提供更完整的光譜資訊, 但「量得準不準」還涉及設備性能、重複性、 校正、樣品條件與操作方式。
而是: 「我的應用到底需要哪些資料?」
如果只需要穩定地進行標準品與樣品之間的日常比較, 不代表一定要使用可以輸出完整光譜資料的設備。
六、為什麼分光測色儀可以分析不同光源下的顏色?
關鍵在於它保留了樣品不同波長下的光譜資訊。
當光譜反射率資料已知後, 可以搭配不同標準光源與標準觀察者, 計算該樣品在指定條件下對應的色彩數值。
因此,如果兩個樣品在某個光源下非常接近, 但換一個光源後差異變明顯, 光譜資料就有助於分析是否涉及 同色異譜 。
七、SCI/SCE 又跟色差儀、分光測色儀有什麼關係?
SCI/SCE 並不是「色差儀 vs 分光測色儀」的另一種分類。
它描述的是量測時如何處理鏡面反射。 實際是否支援 SCI、SCE 或兩者, 要依個別設備的光學結構與功能判斷。
因此不能簡化成「色差儀沒有 SCI/SCE,分光測色儀一定有」。
如果想了解這兩種模式, 可查看 SCI/SCE 是什麼?SCI 與 SCE 差在哪 。
八、客戶和供應商數值對不起來,先檢查什麼?
如果雙方拿同一個樣品, 卻量到不同的 L*a*b* 或 ΔE, 不要先直接認定其中一台設備有問題。
設備類型與型號
確認是否使用不同量測原理或不同光學結構。
量測口徑
確認雙方實際取樣面積是否一致。
SCI/SCE
確認鏡面反射模式是否一致。
光源與觀察者
確認色彩計算條件相同。
標準品與樣品位置
確認比較的是同一區域、同一面與相同樣品狀態。
設備校正狀態
確認雙方設備皆依各自規範完成正常校正與操作。
那到底應該選色差儀還是分光測色儀?
到這裡如果你的問題已經從「原理差在哪」 變成「哪一種比較適合我的樣品」, 就不要繼續在這篇判斷。
直接看 色差儀和分光測色儀差在哪?怎麼選比較適合 , 那一頁專門負責設備選擇。
色差儀與分光測色儀原理常見問題
兩種設備都顯示 Lab,代表量測方式一樣嗎?
不代表。 Lab 是最後的色彩表示結果, 不同設備在前端取得光學資訊的方式可能不同。
分光測色儀一定比色差儀準嗎?
不能單純這樣比較。 分光測色儀可提供較完整的光譜資訊, 但實際量測表現仍與設備規格、樣品、校正與操作條件有關。
為什麼兩台設備 ΔE 不完全一樣?
可能與光學結構、量測口徑、SCI/SCE、 光源、觀察者、樣品位置與設備狀態不同有關。
沒有光譜資料就不能做色差比較嗎?
不是。 許多日常色差比較可以直接利用 L*a*b* 與 ΔE 進行; 是否需要光譜資料,要回到實際分析需求判斷。
同一個樣品,不同設備量出來的數值不一樣?
可以提供雙方設備型號、量測口徑、SCI/SCE、 光源、觀察者與實際樣品狀況, 再進一步確認差異可能來自哪個量測條件。