色差儀是一種精密的光學(xué)檢測儀器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為簡單，但是其顏色轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)的原理還是較為復(fù)雜，我們一起來看看。

首先在色差儀中，有一個光電檢測系統(tǒng)，包含固定的照明光源，其光線均勻的照射在被檢測物上，該測試物的顏色在經(jīng)過物鏡成像在CCD元件處理，CCD輸出反映物體大小或位置的脈沖信號，然后這個信號經(jīng)過放大以及二值化處理送入微型處理器中，在有微型處理器進行數(shù)據(jù)的采集和處理，最終有顯示或打印系統(tǒng)接收測量結(jié)果。

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CCD傳感器：電荷耦合器件圖像傳感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變成電荷，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過壓縮以后由相機內(nèi)部的閃速存儲器或內(nèi)置硬盤卡保存，因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計算機

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我們色差儀中CCD傳感器工作它是將復(fù)雜的光信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字，我們假設(shè)成像系統(tǒng)的放大率為只有在視軸周圍6~8度范圍內(nèi)的物體才能成清晰像，從而清晰的觀察到物體。

最后要保證CCD傳感器上的精度為δ’，δ’至少應(yīng)為兩個CCD像素元大小，即δ′=2σ ??δ=2σ/β下圖為光電檢測系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)原理圖，L3為成像物鏡,被檢測物體經(jīng)L3以一準(zhǔn)確的放大率成像在CCD光敏元件上。

而色差儀在使用過程中為了保證系統(tǒng)的測量精度，成像系統(tǒng)方法率和CCD傳感器的使用時有非常嚴(yán)格的控制的。

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光電檢測系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)

該檢測系統(tǒng)采用柯拉照明形式：如圖所示，將L1定為照明系統(tǒng)的聚光鏡，L2定為照明系統(tǒng)的場鏡。

光源首先通過L1成像在L2的物方焦面處，然后經(jīng)L2成像在無窮遠(yuǎn)，最后與成像物鏡L3的入射光瞳重合。

表征照明系統(tǒng)傳遞光能量大小的拉赫不變量J1為：J1＝n1u1y1式中，其中n1為光源一側(cè)的介質(zhì)折射率；u1為聚光鏡的孔徑角；y1為光源燈絲的半高度。

表征成像物鏡傳遞光能量大小的拉赫不變量J2為：J2＝n2u2y2式中n2為被檢測物方的介質(zhì)折射率；u2為物鏡L3的數(shù)值孔徑角；y2為被檢測物體的半高度。

為使照明系統(tǒng)均勻照射物鏡L3，使照明光線可以充滿物鏡L3的孔徑角，照明的拉赫不變量應(yīng)不小于成像系統(tǒng)的拉赫不變量，需要保障J1>J2在保證J1>J2的條件下，好似成本兼顧被照明視唱大小和物鏡數(shù)值孔徑角的匹配特性。

簡單的說原理還是很簡單，但是落實到具體的傳感器原理及計算公式時會發(fā)現(xiàn)色差儀光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)很復(fù)雜，而不同價位的色差儀在這轉(zhuǎn)換的過程中就會不一樣的傳感器及其他的轉(zhuǎn)換/傳輸元件都會讓色差儀的測量數(shù)據(jù)精度和穩(wěn)定性有所差距，像是TS7708是目前便攜式分光色差儀中精度十分的手持式色差儀，價格就在3萬元多，而臺式的可達6萬元，區(qū)別就在內(nèi)部的一些元件有一定的差距，而造假差距就更大了。