分光测色仪分光光谱测色头在测色中有什么作用?
2025-12-16
分光测色仪是颜色测量中比较常用的光电测色仪器,这类设备一般由运动平台和分光光谱测色头两部分,而分光光谱测色头又由照明系统、分光系统和控制系统等组成。那么,分光测色仪分光光谱测色头在测色中有什么作用?下文为大家做了简要的介绍。

分光测色仪的结构组成:
分光测色仪设备包括运动平台和分光光谱测色头两部分。运动平台通过机械传动带动分光测色头在待测样本上移动,当到达测量位置时,分光测色头完成待测物体反射光的分光、光电转换及光谱数字化,数字化后的光谱数据上传至计算机,经过相关算法计算和处理,即可得到设备的彩色特性描述文件或与设备无关的实际颜色值。高速高精度的分光光谱测色头,主要由三个部分构成:照明系统、分光系统和控制系统,其中控制系统分为光谱信号数据采集、基于USB的数据传输和上位机数据处理及存储三部分。具体如下:
1.照明系统
分光光谱测色头的标准照明系统拟采用脉冲氙灯来模拟标准照明体D。闪光灯(脉冲氙灯的一种应用)的色温大约5500°K到6000°K,十分接近自然光的色温,其光谱分布符合CIE规定的标准照明体D的光谱分布。高强度脉冲氙灯能使系统精确读出深色或高饱和度颜色的色彩数据,高的信噪比率降低了周围光线对其的影响。
2.分光系统
分光系统是输出不同波长的单色光装置,其内部元件由棱镜或光栅、滤光片等。分光元件将光源能量色散成波长函数,不同波长的单色光依次在空间排列成光谱带投射到CCD传感器上。待测物体的反射/透射/发射光,经过孔隙进入系统,分光后投射至 CCD传感器光电二极管阵列。通过对光路设计以及光学模块的驱动、校正控制,可实现高精度的彩色信息测量功能。
3.控制系统
控制系统分为光谱信号数据采集、基于USB的数据传输和上位机数据处理及存储三部分。光谱信号采集电路实现对反射光或透射光光谱信息的光电转换,数字化及缓存。数据传输电路则负责实现与上位机的数据通信,包括命令的接收和光谱数据的上传等。上位机应用程序实现对光谱数据的接收,经过相关算法计算和处理,得到与设备无关的实际颜色值,并存储。
分光测色仪分光光谱测色头在测色中作用:
分光光谱测色头控制系统控制测色头实现对待测物体的颜色测量,主要包括以下几个功能模块:
1.光谱信息的采样及数字化
反射光经过分光后,光谱按波长顺序呈带状投射至光电传感器,光电传感器实现光谱信号到电信号的光电转换;光谱电信号为模拟信号,A/D转换器需对其进行数字化,输出光谱数字信号。
2.光谱数据的校正与缓存
由于光电传感器自身特性的限制,需要对光谱信号进行相应的偏色和增益校正,包括静态和动态两项校正。为了提高整体系统的速度,校正后的光谱数据需暂存。
3.光谱数据的传输
采集到的光谱数据以高速形式上传至PC,在上位机中完成光谱数据的接收,实现对数据的相关算法处理,得到待测物体的实际色度值,并存储。



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