溫度變化多少會造成色差？解析溫度對測色結果的影響
有沒有遇過這種情況：同一個樣品，昨天測量合格，今天卻變成不合格； 儀器有按期校正、操作方式也沒有改變，但量測數據就是對不上。
很多人第一個反應可能是「儀器是不是有問題？」 但真正造成差異的原因，有時候可能是一個很容易被忽略的變因——溫度。
顏色可能隨著溫度而改變，這種現象稱為熱致變色（Thermochromism）。 對色差允收標準較嚴格的應用而言，即使只是幾度的溫度差異， 都可能讓 L*a*b* 或 ΔE 數值產生變化，甚至影響最終的合格／不合格判定。
一、什麼是熱致變色（Thermochromism）？
熱致變色是指材料隨著溫度變化，產生可逆性顏色改變的現象。
生活中最直觀的例子，就是倒入熱水後會變色的馬克杯， 或受到手指與體溫影響而改變顏色的變色飾品。
這些現象不一定是量測誤差，而是材料本身的光學性質受到溫度影響， 使不同波長光線的反射、吸收或透射比例產生改變，因此呈現出不同的顏色。 當溫度逐漸恢復後，部分材料的顏色也會逐漸回到原本狀態。
熱致變色與熱降解（Thermal Degradation）並不相同。
熱降解通常是材料受到過高或極端溫度影響後， 發生不可逆的物理或化學變化，因此可能造成永久性變色； 熱致變色則可能隨著溫度來回變化，是進行色差量測時需要特別控制的變因。
二、為什麼溫度會改變測色結果？
溫度對色差量測的影響，主要來自材料本身的物理與光學性質變化。 常見原因包括以下幾項：
折射率隨溫度改變
以部分聚合物為例，折射率可能約每 10°C 產生 10−3 等級的變化， 在特定材料與量測條件下，可能進一步造成明度 L* 數值偏移。
不同顏料的熱變色特性不同
不同有機與無機顏料對溫度的敏感程度並不相同。 原廠資料指出，部分有機顏料在較大的溫度變化下， 色差偏移可能比無機顏料更加明顯，因此相同配方中的不同色料， 也可能呈現不同程度的溫度敏感性。
熱脹冷縮改變表面狀態
材料受到溫度影響產生熱脹冷縮後， 表面紋理與微觀結構可能跟著改變， 進一步影響光線的反射與散射。
液體產生氣泡、水氣或冷凝
液體樣品升溫或降溫時，可能產生氣泡、水氣或冷凝水， 使光線的散射與透射條件改變， 因此在透射色與霧度量測時尤其需要注意。
簡單來說： 顏色數值描述的是材料在「特定條件下」的光學行為。 當條件改變，量測數值就可能跟著改變，而溫度正是最容易被忽略的條件之一。
三、溫度變化多大，就可能測出色差？
這個門檻可能比許多人想像中還要小。
以原廠資料引用的一項綠色陶瓷磚溫度實驗為例： 先在室溫條件下量測並建立標準，再將樣品降溫至約 2°C， 接著讓樣品逐漸回溫，並在回溫過程中持續進行色彩量測。
實驗結果顯示，隨著樣品溫度改變， ΔL*、Δa*、Δb*、ΔC*、ΔH* 與 ΔEcmc 都會跟著變化， 色差判定也可能在合格（Passed）、臨界（Margin）與不合格（Failed）之間改變。
原廠資料指出，在該項特定陶瓷樣品實驗中， 約 1.6°C 的溫度變化就已經足以讓判定進入臨界區； 當溫度差異進一步增加時，甚至可能改變原本的合格／不合格判定。
換成實際品質管理的情境來看， 同一個樣品在約 22°C 的實驗室與約 20°C 的環境下量測， 就有可能因材料本身的溫度敏感性而得到不同的色差結果。
這並不代表「所有材料只要相差 2°C 就一定會不合格」， 而是說明對某些溫度敏感、且色差允收標準較嚴格的材料而言， 幾度的溫差就有可能影響最終判定。
塑膠射出件的溫度影響可能更加明顯
原廠資料亦以聚丙烯（PP）射出件為例： 剛脫模時，零件溫度可能仍高達約 90～100°C， 此時立即量測的色彩數值，與完全冷卻至室溫後相比， 在特定條件下可能出現約 ΔE* 1.5～2.0 的差異。
隨著樣品自然冷卻，量測數值才逐漸回到接近基準的狀態。
如果沒有注意到樣品溫度本身就是量測變因， 現場很可能把原本只是溫度造成的色差， 誤判成配色、原料或製程異常，進而進行不必要的調色與製程修正。
▲ 綠色陶瓷樣品回溫過程中，ΔEcmc 與色差判定隨樣品溫度改變。
※ 上述數據為特定材料與實驗條件下的結果。 不同材料、顏料、表面狀態、量測條件與色差允收標準， 對溫度的敏感程度皆可能不同，不宜直接套用至所有樣品。
四、哪些情況最容易受到溫度影響？
1. 季節變化
例如夏季實驗室約 28°C，而冬季早晨可能只有約 16°C。 即使使用同一套標準、同一台分光測色儀， 樣品本身的溫度差異仍可能使量測結果產生變化。
2. 多地、多工廠進行色彩比對
不同氣候區的工廠如果各自在當地環境下進行量測， 即使使用相同的數位標準（Digital Standard）， 不同的環境與樣品溫度仍可能增加跨廠數據差異。
3. 量測不同冷卻階段的樣品
例如剛完成押出的薄膜、射出成型件或塗裝件， 在高溫狀態下量測與完全冷卻後再量測， 得到的 L*a*b* 與 ΔE 數值可能不同。
4. 在沒有溫控的場所取樣與量測
如果直接在碼頭、倉庫入口、收料區或生產現場進行測色， 樣品與環境溫度沒有經過控制， 量測結果自然更容易受到環境條件影響。
五、3nh TS8520：自動溫濕度補償，降低環境變化對量測的影響
面對熱致變色與環境溫度造成的量測差異， 基本做法仍然是讓標準樣與待測樣保持相同或接近的溫度， 並建立固定的樣品調節時間與基準量測條件。
如果應用本身對色差允收要求較嚴格， 或需要進行多台儀器、跨廠區的色彩數據管理， 則可以進一步使用具備環境監測與補償能力的高階桌上型分光測色儀。
3nh TS8520 桌上型分光測色儀 具備自動溫濕度補償功能，可監測環境溫濕度變化， 並針對環境變化造成的儀器量測漂移進行補償， 提升不同環境條件下的量測穩定性。
▲ 3nh TS8520 桌上型分光測色儀：D/8 反射＋D/0 透射雙光路
TS8520 採用D/8 反射＋D/0 透射雙光路， 搭配 Φ154 mm 大型積分球、360～780 nm 複合 LED＋UV 光源， 以及凹面光柵＋256 像元雙陣列 CMOS。
反射量測口徑提供 XLAV Φ25.4 mm、LAV Φ15 mm、MAV Φ8 mm、SAV Φ4 mm， 並支援自動辨識； 透射量測口徑為 Φ25.4 mm，開放式透射樣品槽可量測最高約 54 mm 厚的透明樣品。
在量測性能方面，反射色度重複性可達 ΔE*ab ≤ 0.014， 台間差可達 ΔE*ab ≤ 0.14， 適合需要多台儀器或跨廠區進行色彩數據管理的應用。
除了一般 CIE L*a*b* 與 ΔE 色差量測之外， TS8520 亦支援白度、黃度、霧度（ASTM D1003）、 APHA／Hazen 鉑鈷色度、Gardner 加德納色度、Saybolt 賽波特色度、 ASTM D1500 石油產品色度、EBC 啤酒色度、ICUMSA 糖液色度及藥典色度等 40+ 項色彩與品質指標。
| 參數項目 | TS8520 桌上型分光測色儀 |
|---|---|
| 照明方式 | 反射 D/8＋透射 D/0，SCI／SCE， 支援含 UV／排除 UV |
| 積分球／分光 | Φ154 mm，凹面光柵＋256 像元雙陣列 CMOS |
| 波長／光源 | 360～780 nm，複合 LED＋UV 光源 |
| 量測口徑 | 反射：XLAV Φ25.4 mm／LAV Φ15 mm／MAV Φ8 mm／SAV Φ4 mm（自動辨識）； 透射：Φ25.4 mm，樣品厚度最高約 54 mm |
| 核心功能 | 自動溫濕度補償、攝影機取景、多姿態量測 |
| 重複性／台間差 | 反射色度 ΔE*ab ≤ 0.014／≤ 0.14 |
| 量測時間 | 約 2.0 秒；SCI／SCE 同時量測約 4 秒 |
| 指標／儲存 | 40+ 項色彩與品質指標，32 GB 儲存空間，可儲存 100,000 筆以上資料 |
| 附加功能 | Audit Trail 稽核追蹤、Netmetric 網路校正 |
量測時仍需注意樣品本身的溫度。
TS8520 的自動溫濕度補償主要用於降低環境溫濕度變化對儀器量測穩定性的影響； 如果樣品本身已經因溫度產生實際的熱致變色， 儀器並不能把材料本身的顏色變化「補回原色」。
因此，標準樣與待測樣保持相近溫度、 建立固定的樣品調節時間與一致的量測 SOP，仍然是可靠色彩管理的重要基礎。
色彩數據的可信度，取決於我們控制了多少量測變因。 溫度就是其中一個「看不見，卻可能讓一批產品從合格變成不合格」的重要因素。
如果遇到同一個樣品昨天合格、今天不合格； 夏天量測正常、冬天卻超出允收範圍； 或不同工廠使用相同標準，數據卻一直對不上， 除了確認儀器校正、量測口徑與 SCI／SCE 設定之外， 也別忘了檢查樣品與環境溫度。
固定基準條件、讓標準樣與待測樣在相近溫度下量測， 再搭配穩定性與台間差(機差)表現良好的分光測色儀， 才能真正提升色差數據的可信度與跨廠一致性。
色差數據對不上？支點科技可協助進行樣品測試與量測評估
支點科技提供分光測色儀、色差儀與色彩量測應用評估， 可依樣品材質、反射／透射量測方式、色差允收標準及現場量測條件， 協助評估適合的測色方案。