市面上用于顏色測量儀器的類型有多種，根據(jù)儀器獲取三刺激值方式的不同，測色儀器可以分為兩大類型，分別是分光式測色儀器即分光測色儀和光電積分式測色儀器即色差儀。本文對分光測色儀和色差儀的原理及類型做了介紹。

測色儀器之分光測色儀的原理及類型：

分光測色儀這類儀器不是直接測量顏色的三刺激值本身，而是測蚤物體的光譜反射或透射待性，也就是測得物體的光譜輻亮度因數(shù)或光譜透射比，再選用 CIE推薦的標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)觀察者，通過下式的積分計算求得顏色的三刺激值。

在實(shí)際測量中，它一般以5～20nm的等距波長間隔，在380～780nm的波段內(nèi)測得各波長的光譜反射（或透射）率。由于這類儀器測得的是最基本的顏色光學(xué)數(shù)據(jù)。所以它可用計算的方法靈活地得出顏色物體在各種條件下（如D65、C、A照明體）的三刺激值XYZ和X10Y10Z10。

根據(jù)光譜信號采集的方式，分光式儀器可分為單通道掃描式和多通道采集式。

1.單通道掃描式

傳統(tǒng)的分光測色儀即是這種形式。它的光譜信號采集是單通道（波長）按順序逐個掃描拾取。這決定了它的測量需要一定的時間，

這種儀器主要由電源、單色器、光電探測器、數(shù)據(jù)處理和輸出裝置幾部分組成。光源一般為穩(wěn)定性光源，如鹵鎢燈、氙燈；單色器是整個儀器的核心，其形式有棱鏡分光式、光柵分光式和濾光片分光式等；探測器為光電倍增管、光電管，由于儀器的掃描機(jī)構(gòu)和光路較復(fù)雜，使得儀器的體積較大。

2.多通道采集式

這屬于新一代的分光測色儀儀器，它與傳統(tǒng)分光測色儀的根本區(qū)別在于，光譜信號的采集是多通道同時進(jìn)行的，因而它可在瞬間完成測量。它的信號采集方法是：被測光束經(jīng)過狹縫透射到色散裝置上，色散裝置把它按波長順序均勻地“一”字散開，透射到成線陣排列的光電傳感器陣列上，陣列中的每個測量元對應(yīng)地測得某一特定波長的光的輻射值，全部測量元所測得的數(shù)據(jù)便組成了被測試樣的光譜反射率數(shù)據(jù)。這種儀器主要由光源、色散裝置、探測器、信號采集電路、數(shù)據(jù)處理和輸出裝置幾部分組成。光源多用脈沖光源，即脈沖氙燈；光電傳感器陣列為光電二極管陣列或CCD；色散元件常為衍射光柵。

分光測色儀是顏色測量中的權(quán)威儀器，測量精度較高。傳統(tǒng)的分光測色儀體積較大，成本也較高，使得它的使用受到很大的局限，一般僅適于實(shí)驗(yàn)室使用；新一代分光測色儀的出現(xiàn)，由于它采用了先進(jìn)的技術(shù)和新的器件，使得儀器的結(jié)構(gòu)大大簡化，體積大為縮小，這將使其使用范圍產(chǎn)生巨大的變換。

測色儀器之色差儀的原理及類型：

色差儀又叫光電積分式儀器，它是模擬人眼的三刺激值特性，用光電積分效應(yīng)，直接測得顏色的三刺激值。這類儀器使用顏色濾光片，對所用的光電探測器的光譜響應(yīng)進(jìn)行濾色修正，使它與CIE標(biāo)準(zhǔn)觀察者相一致。同時對照明光源也加以濾色修正，使之符合標(biāo)準(zhǔn)照明體的相對光譜功率分布。光電積分式儀器其總的光學(xué)條件應(yīng)符合盧瑟條件，表達(dá)公式如下：

式中，S（λ）為儀器所用光源光譜功率分布；S0（λ）選定的標(biāo)準(zhǔn)照明體光譜功率分布；τx、τy、τz為XYZ三種濾色修正器的光譜透射比；x、y、z為選定的標(biāo)準(zhǔn)觀察者（2°視場或10°視場）的光譜三刺激值；（λ）γ為探測器的光譜靈敏度；Kx、Ky、Kz為比例常數(shù)。

在實(shí)際的濾色修正中，我們不可能做到儀器完全符合盧瑟條件，只能近似符合。近似的程度決定了儀器的精度。光電積分式儀器在測量原理上存在誤差，其精度自然比不上分光式儀器。這類儀器一般都由光源、探測器、數(shù)據(jù)處理器和輸出單元幾部分組成。光源多為穩(wěn)定性光源，較多使用的是囪素?zé)簟Ｌ綔y器為三個或四個經(jīng)過濾色修正的硅光電池或光電管。在結(jié)構(gòu)形式上一般有臺式和便攜式兩種。由于光源的光譜功率分布和光電池的光譜靈敏度直接影響到光學(xué)模擬的結(jié)果，所以它們的穩(wěn)定性和一致性在儀器制造中是十分重要的。光電積分式儀器對顏色的絕對測量精度不高，但對顏色的相對測量，尤其對中色差測量還是比較常見的。所以在很多場合中，我們稱之為測色色差計。