CCD光纖光譜儀于顏色在線測量中的應用

CCD光纖光譜儀于顏色在線測量中的應用

　　目前，顏色的測量方法主要有目視法、光電積分法和分光光度法三種：

　　1.目視法

　　目視法是一種最傳統的顏色測量方法。由觀察者在特定的照明條件下對產品進行目測鑒別，與CIE標準色度圖比較，得出顏色參數。人眼不能準確識別微細的色彩差異，主觀性性大，常判斷失誤，而且工作效率低，目視法在工業測色中的應用已越來越少。

　　2.光電積分法

　　光電積分法不是測量各個波長的色刺激值，而是在整個測量波長區間內，對被測顏色光能量進行一次性積分測量，得到三刺激值，再計算出樣品的色品坐標等參數。通常用濾光片覆蓋在探測器上，把探測器的相對光譜靈敏度修正成CIE推薦的光譜三刺激值。濾光片需滿足盧瑟條件，以精確匹配光探測器。但在實際應用中，由于有色玻璃的品種有限，儀器不可能完全符合盧瑟條件，只能近似符合。

　　3.分光光度法

　　分光測色法是按CIE推薦的標準照明和觀察條件下，通過測量顏色反射(透射)光譜，計算出顏色三刺激值，進而得出各種顏色參數。

　　傳統的光譜儀光學系統結構復雜，需通過旋轉光柵對整個光譜進行掃描，測量速度慢，并且還要將采來的樣品經過粉碎、壓片、研磨、溶解等預處理手段后，放在儀器的固定樣品室內進行測量分析。與之相比，CCD光纖光譜儀有很多優點，如重量輕、體積小、價格低、測量速度非常快，適用于在線實時檢測。

　　隨低損耗光纖、低噪聲高靈敏CCD陣列檢測器、全息光柵和小型高效半導體等新型光電子器件的引入，使微小型光譜儀器性能明顯提高，還具有以下特點：

　　1.光纖技術的引入，使待測物脫離了樣品池的限制，采樣方式變的更為靈活，利用光纖探頭把遠離光譜儀器的樣品光譜源引到光譜儀器，以適應被測樣品的復雜形狀和位置。由光纖引入光信號還可使儀器內部與外界環境隔絕，可增強對惡劣環境（潮濕氣候、強電場干擾、腐蝕性氣體）的抵抗能力，保證了光譜儀的長期可靠運行，延長了使用壽命。

　　2.以電荷耦合器件（CCD）陣列作為檢測器，對光譜的掃描不必移動光柵，可進行瞬態采集，并通過計算機實時輸出。

　　3.采用全息光柵作為分光器件，雜散光低，提高了測量精度。

　　CCD光纖光譜儀系統具有模塊化的特點，可根據應用的不同需要選擇組件（包括各種不同類型的采樣光纖探頭，色散元件，聚焦光學系統和檢測器等），搭建光學平臺。雖然微小型光纖光譜儀的測量精度被認為低于傳統的移動光柵-光電管設計的離線光度計，但已達到工業現場光譜分析的要求。