在测色仪的参数表中,经常会看到45/0、d/8、SCI、SCE等术语。
同样都是分光测色仪,为什么要设计不同的光学结构?同一块样品,用45/0和d/8测量,得到的Lab、色差ΔE等数据为什么可能不一样?
其实,区别主要来自仪器“如何照射样品,以及从哪个方向接收反射光”。
一、45/0和d/8,分别是什么意思?
1. 45/0:45°照明,0°接收
45/0是一种定向照明结构。
测量时,光线以45°方向照射样品表面,仪器在与样品表面法线重合的0°方向接收反射光。由于 45/0 结构基本避开了样品表面的镜面反射光,因此样品表面的光泽、纹理等差异更容易体现在测量结果中。
图1:45/0 光学结构示意图
简单理解:
45/0更像是在规定好的照明和观察条件下“看”样品。
例如两块颜色材料本身接近,但一块表面比较光滑,另一块比较粗糙,在45/0条件下,两者测得的数据就可能出现较明显差异。
2. d/8:漫射照明,8°接收
d/8中的“d”代表 Diffuse,也就是漫射照明。
这类仪器内部通常带有积分球。光线进入积分球后经过球壁多次反射,使样品从多个方向受到较均匀的照明,探测器则以接近样品法线8°的方向接收反射光。
图2:d/8 积分球结构示意图
由于采用积分球结构,d/8仪器还经常提供SCI和SCE两种测量模式。
SCI(包含镜面反射)会将镜面反射成分纳入测量,对表面光泽、纹理差异相对不敏感;SCE(排除镜面反射)则会让表面状态对测量结果产生更明显的影响。
二、两种结构的区别
举一个比较直观的例子。
假设有两块黑色塑料板,使用的是相同材料和色料,但一块做成高光表面,另一块做成哑光表面。
肉眼观察时,高光和哑光带来的视觉感受明显不同。
如果使用45/0结构测量,由于这种结构避开了镜面反射光,表面光泽和纹理变化会反映到测量数据中,因此两块样品得到的颜色数据可能存在较明显差异。
如果使用d/8 SCI测量,由于包含镜面反射成分,表面光泽差异对颜色数据的影响会减弱。即使一块是高光、一块是哑光,只要材料本身的颜色接近,两次测量得到的数据也可能比较接近。
三、45/0和d/8应该怎么选?
两种结构并不是简单的“谁更好”,而是关注的测量目标不同。
例如在印刷、包装等颜色管理场景中,45/0 结构应用较多,因为实际生产中往往关注成品呈现出来的视觉颜色。
而在塑料、涂料、纺织、材料配色和实验室颜色管理中,d/8结构较为常见。尤其是在配方调整或者比较不同表面状态材料的“颜色本身”时,SCI模式能够减少光泽、纹理差异对测量结果的干扰。
四、为什么不同结构的数据不能直接混用?
这也是实际颜色管理中容易忽略的问题。
一块样品分别放到45/0和d/8仪器上测量,即使两台仪器都经过正常校准,得到的L、a、b数据仍然可能存在差异。
这并不一定意味着其中一台仪器“不准”,而是因为两台仪器采用的照明—观察几何条件不同,采集到的反射光信息不同。
图3-4:同一样品,不同光学结构测量图
因此,在企业内部进行颜色标准传递时,除了统一色差公式、标准光源、观察者角度等参数之外,测量几何结构也需要统一。
如果客户使用45/0,而供应商使用d/8,即使双方测量的是同一块样品,也不建议直接拿两组数据判断仪器之间的偏差。
五、总结
45/0和d/8的区别,本质上不是简单的仪器结构差异,而是观察颜色的方式不同。
如果更关注成品在规定照明条件下呈现出来的视觉颜色,可以重点了解45/0;如果希望降低光泽、纹理等表面状态对颜色数据的影响,或者涉及配色、材料颜色管理,则可以重点了解d/8及SCI/SCE模式。
在实际仪器中,这两种结构也对应着不同的产品设计。
以彩谱科技台式分光测色仪为例,ChromaAgera EZ系列台式分光测色仪45/0结构机型采用45°照明、0°接收的测量方式,可用于印刷品、包装材料、纸张等样品的颜色检测;而CS-820P、CS-821N、CS-826等台式分光测色仪采用d/8光学结构,通过积分球实现漫射照明,可应用于塑料、涂料、纺织、液体、透明材料等样品的颜色测量与品质管理。

