明明目視都一樣，數據卻不匹配？ — 不可忽略的表面物理狀況

對于測色儀器，CIE 規定了多種典型的測量結構。其中積分球型測量結構通用性強，被廣泛應用于各個行業。

對于反射型顏色測量，市面上流行的結構為d/8°，即積分球散射照明，8°接受器接收。另外根據接受器對稱位置積分球的狀態，又可分為包含鏡面反射狀態和排除鏡面反射狀態。

如下圖，積分球是一個內壁呈白色的圓球，其內壁有極高的反射和散射性能，廣泛用于光源的色度和強度的測量。當其用于顏色測量儀器時，球體會有多個開孔，其中之一是測量孔，它與被測物體緊密接觸；另外還有一個觀測孔，即接受器孔，它在測量孔對面，一般與法線呈8o，用于采集物體的反射光；在與觀測孔相對于法線對稱的地方的開孔，為鏡面反射孔（有時也稱作光澤吸收井），這個孔可以關閉和打開，用來控制鏡面反射光的采集與否。

測量物體顏色時，光源會從側面射入球體內部；因為內壁為高反射材料，光會在內壁反復反射，后照射在樣品表面；樣品將反射部分色光，被在8°位置的接受器接收；接受器將對光進行分解（分光），并通過處理器計算出反射率曲線，然后計算出諸如CIELabCh等常用顏色參數。

與接受器對稱的位置有兩種狀態：

• 一種為積分球全封閉狀態，此時測量獲得的數據，我們成為包含鏡面反射數據（Specular Component Included，簡寫：SCI，SPIN）；

• 一種為積分球敞開狀態，此時測量獲得的數據，成為排除鏡面反射數據（Specular Component Excluded，簡寫：SCE，SPEX）。

左邊為包含鏡面反射，右邊為排除鏡面反射

由于積分球內壁為高反射率高散射材料，內壁上的任一點相當于一個點光源，那么包含與排除的差異可以理解為鏡面處的光源發光與否。

左邊為包含鏡面反射，右邊為排除鏡面反射

可見包含鏡面反射狀態下，我們看到的結果包含了鏡面反射光；而排除鏡面反射狀態下，則只看到散射光引起的反射，沒有鏡面光。那么這兩種狀態對于我們顏色測量與生產有何不同意義呢？我們也可以按照圖下面示意圖來分析：

圖中兩個樣品的材質相同，但表面的物理狀況不同。當相同的光源照射到樣品表面后，會發生光的吸收、散射和鏡面反射。

樣品表面的物理變化會影響光的傳播，當表面比較光滑時，樣品光澤較高，鏡面反射光會比較強，散射會比較弱；當表面比較粗糙時，樣品光澤較低，鏡面反射光會比較弱，散射會比較強。

所以對于相同材質的樣品，若只是光澤差異，在包含鏡面反射狀態下測量結果是一致的（即1＋2＝2＋1），這時其反映的是材質本身的顏色，我們稱之為真實色。

但在排除鏡面反射狀態下，樣品間的差異會比較大（1≠2），數據反映的是材質和表面物理狀況的綜合變化，我們稱之為表觀色，此狀態下與人眼的視覺效果更為接近。

舉個實例：上圖這個紫色樣板是我們在塑料行業常見的顏色色板樣式，根據光澤不同我們可分成三個區域： V1為高光澤區域，V2為磨砂區域，V3為皮紋區域。我們以V1作為標準，將V2和V3與其對比，測量得到的結果如下：

包含鏡面反射數據：

不同位置數據比較一致，色差很小，這是由于它們的材質（包括樹脂和配方）相同；所以包含鏡面反射狀態配色工藝中普遍使用。

排除鏡面反射數據：

可見高光與低光澤數據差異很大，這是由于不同的表面物理狀況（光澤和皮紋）產生了不同的鏡面反射引起的，這和我們的目視效果保持了一致，所以在終產品質檢過程中廣泛使用。

后我們用一個表格總結兩種狀態的差異和特點：

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