在顏色測量的過程中，樣品表面的結(jié)構(gòu)特性、光源照射角度等，都會對顏色測量的結(jié)果產(chǎn)生影響，這樣不利于顏色的復(fù)制、傳遞與交流。因此，為了統(tǒng)一顏色測量的幾何條件，CIE對色差儀的測色角度做了規(guī)定。本文對色差儀反射色測量的幾何條件及要求做了介紹。

色差儀反射色測量幾何條件的類型：

由于樣品表面的結(jié)構(gòu)特性，同樣的物體在不同方向上具有不同的反射或透射，因此照明的幾何狀態(tài)對測色結(jié)果會有很大的影響。同時(shí)，照明光束的孔徑和測量光束的孔徑大小對顏色測量的結(jié)果也有影響，這些幾何參數(shù)稱為照明與觀察條件。因此，為了交流、比較顏色測量的結(jié)果，色度學(xué)對顏色測量的幾何條件做了規(guī)定。其中反射色測量的幾何條件主要有四種，如下圖所示：

1.45/垂直（符號為45/0）

如上圖（a）所示，照明光束的光軸方向與樣品法線成（45±2）°角，測量方向的光軸和樣品法線之間的夾角不應(yīng)超過10°，照明光束和測量光束的任一光線與其光軸之間的夾角不應(yīng)超過8°。

2.垂直/45°（符號為0/45）

如上圖（b）所示，以垂直于樣品表面的方向照明，照明光束的光軸與樣品法線之間的夾角不應(yīng)超過10°，在與樣品表面法線成（45±2）。角的方向上測量。照明光束和測量光束的任一光線與其光軸之間的夾角不應(yīng)超過8°。

3.漫射/垂直（符號為d/0）

如上圖（c）所示，通過積分球漫射照明樣品，樣品的法線與測量光束的光軸之間的夾角不應(yīng)超過10°。積分球直徑可以任意選擇，但其開孔面積不應(yīng)超過積分球總表面積的10%，測量光束的任一光線與其光軸之間的夾角不應(yīng)超過5°。

4.垂直/漫射（符號為0/d）

如上圖（d）所示，照明光束的光軸和樣品法線之間的夾角不超過10°，從樣品反射的輻射通量用積分球收集。照明光束的任一光線與其光軸之間的夾角不應(yīng)超過5°，積分球直徑可以任意選擇，但其開孔總面積不應(yīng)大于積分球總表面積的10%。

色差儀反射色測量幾何條件的要求：

對于d/0和0/d的照明與觀察條件，可以利用積分球的光澤陷阱來消除反射光中的規(guī)則反射，所以在設(shè)計(jì)儀器時(shí)，應(yīng)說明光澤陷阱的位置、尺寸和形狀。如果需要測量包括規(guī)則反射在內(nèi)的反射光，在0/d條件下不應(yīng)使照明光束嚴(yán)格地垂直于樣品表面。同樣，在d/0條件下，測最光束不應(yīng)嚴(yán)格地垂直于樣品的表面。

CIE規(guī)定，當(dāng)照明與觀察幾何條件為0/45、45/0及d/0時(shí)，所測得的數(shù)值稱為光譜輻亮度因數(shù)，記作β0/45、β5/0及βd/0，而在0/d條件下測得的數(shù)值稱為光譜反射比。

CIE標(biāo)準(zhǔn)照明與觀察幾何條件與現(xiàn)實(shí)世界，或光暗室中觀察物體時(shí)所看到的可能不一致。首先，CIE標(biāo)準(zhǔn)幾何條件將紋理均化了。紋理是決定試樣外貌的一個(gè)重要因素，它對色差有很大的影響，因此實(shí)際計(jì)算紋理的方式不可能與儀器測量的空間均化相等。其次，大多數(shù)照明是定向成分與漫射組分的組合，可是CIE的標(biāo)準(zhǔn)幾何條件要么提供定向組分，要么提供漫射組分。

上述矛盾在某些情況下可以得到緩解。對于漫射材料，無論是用定向照明還是漫射照明，它們看起來都是一樣的，因?yàn)槠浔砻娴囊淮畏瓷湓谒杏^察角均勻發(fā)散。因此，當(dāng)人們在觀察漫射材料時(shí)，，幾何條件的選擇就不再重要了，不同的幾何條件產(chǎn)生幾乎一致的結(jié)果，并且與目視測量極其相近。對于高光澤材料，其表面形成了一個(gè)易于劃出界限的鏡面反射，所以觀察者可以通過旋轉(zhuǎn)樣品，以除去鏡面反射組分。如果樣品放置在光暗室的底面，并以45。角觀察，則光暗室的后部應(yīng)該襯上黑色的天鵝絨。這樣，當(dāng)人們測量高光澤材料時(shí)，可以選用漫射照明，且不含鏡面反射的d/8或環(huán)形照明且軸向觀察的45/0等幾何條件，它們將得到相同的結(jié)果，并且與目視測鼠密切相關(guān)。因?yàn)樵谶@兩種情況下，被測表面的一次反射都消除了。

對于表面的一次反射性能介于高光澤和高漫射之間的試樣，它的色貌取決于照明的幾何條件。如果能改變定向和漫射組分的比例，并保持顏色和照明強(qiáng)度不變，那么可以觀察到這些材料的明度和彩度將發(fā)生改變。這時(shí)，優(yōu)先選擇CIE幾何條件45/0。由于積分球開孔的尺寸沒有標(biāo)準(zhǔn)化（只有與積分球總表面積的相對限制），因此采用不含鏡面反射組分的dV8幾何條件的儀器測量，其相互之間缺少一致性。然而，當(dāng)降低定向靈敏度成為關(guān)鍵時(shí)（如測量紡織物和顆粒時(shí)），應(yīng)該在上述兩種幾何條件下旋轉(zhuǎn)祥品，并對測量結(jié)果進(jìn)行比較。在很多情況下，減少定向靈敏度比儀器測量之間的一致性更為重要。