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彩涂板的色差測定原理是通過測定參照樣和試樣的光譜三刺激值,即可定量測定出試樣與參照樣的顏色差異, 色差儀通常采用的幾何結構分為定向型和積分球型兩種. 其中定向型幾何結構分為45°/0°和 0°/45°兩種. 45°/0°指的是光在45°方向照射樣品 檢測器在垂直方向接受反射光, 而 0°/45°指的是光在垂直方同照射樣品在45°方向接受反射光。這兩種結構的儀器都是完全不包括鏡面反射光的, 它測得的數據與人眼觀察一致, 另外這種儀器只能測量不透明樣品的顏色;積分球型幾何結構分為d/8°和8°/d種. 積分球結構的儀器是光在水平方向照射樣品,檢測器在與樣品成8°方向接受反射或透射光,這種儀器不僅能測量不透明樣品的顏色還可以測量透明樣品的顏色。

測量時要選擇標準光源、標準色度觀察者、顏色空間和觀察孔徑。在進定的儀器條件下測定參照樣的色度坐標値CIELABL、a、b或Hunterlab、a.b.然后在同樣的條件下測定試樣三個不同部位的色度坐標值.定向型色差儀如果是非圓環照明, 則應對參照樣和試樣的同一測量點按照四個方位進行90°轉動，測定四個色度坐標值，其算術平均值為該測量點的色度坐標值。

試樣與參照樣的色差值可用下式計算（具體算法見國家標準GB/T 13448-2006）：