積分球式色差儀的設計原理

2022-10-10

積分球式色差儀是普通色差儀的升級版本，測量更為精準。對于這種采用新技術的設備來說，很所用戶了解不多。今天主要從設計原理的角度進行介紹，僅作簡單了解。

色差儀的一個核心技術就是積分球，融入了積分球原理的設計使得色差儀的測量更加精確可靠，并且更加適合市場測色需求。積分球相當于光學擴散器，積分球的應用同時帶來很多問題，如怎樣積分球角度更適合色差儀的應用，什么樣的積分球涂層更穩定、更長壽等等。

積分球作為光學擴散器來減小測量誤差，得到更加精確的測量結果。一般情況下，光學擴散片的適當使用下，可以降低測量時因為探測器上的入射光不均勻分布或者光束偏移造成的誤差，這樣可以提高色差儀在測量時的精準性。

積分球的工作原理是光路通過采樣口徑被積分球收集，然后在積分球內部經過多次反射、折射達到非常均勻地散射在積分球內部。使用積分球來測量光通量是，可以使得色差儀的測量結果更為準確，可靠，積分球可以大大降低并清除由光線的形狀、發散的角度以及探測的位置的不同而帶來的測量誤差影響。

現在色差儀市場上多數的積分球內層反射層為涂層結構，這種結構存在使用一段時間后發黃、剝落等問題。而一旦這種情況出現，導致的后果就是色差儀不能提供準確的測量數據，積分球必須整個更換。積分球是色差儀的關鍵部件，維修和更換費用會很高，這樣就會大大加重色差儀的成本。所以一臺色差儀采用品質好的積分球是迫切需求的。好的積分球整體均由穩定、耐用的高反射材料制成，耐老化、不會變色，也不存在內層剝落等問題。整機的使用壽命長，維護費用低。

根據物體的顏色深淺自動調整積分時間，既能保證快速測量，測量時間平均為同類儀器的1/2-1/5，堪稱神速；同時又解決了一些國產色差儀在測量深色部分出現的不穩定現象。

提起積分球就不得不說一個名詞動態積分球時間，動態積分時間是指色差儀中的微電腦根據測量物品的反射光，自動判斷顏色的深淺和顏色的類別，相應調整取樣運算的時間。是使得某些深色物品在反射光比較弱的情況下，也能準確計算出真實顏色的重要參數。這種毫秒級的快速判斷和處理技術，完全由電腦自動完成，人手在操作的時候，根本感覺不到。這是色差儀創造的獨一無二的技術，為了行業的進步和發展，色差儀對這項創新進行了技術公開，沒有反復申請專利。一來因為的專利已經非常多，二來希望行業有一個整體突破，解決在測量深色部分出現的不穩定現象。技術是公開了，當然實現起來還是有一定難度的，只有掌握了核心技巧，才能真正發揮技術的作用。

積分球的應用提高色差儀的穩定性和精度，同時改善色差儀的測量范圍、減短了測量時間，在色彩管理歷史上算是里程碑的一步。