积分球是国产色差仪都在使用的重要仪器部件,这种部件主要是用于光源均匀性和稳定性,主要针对色温、照度、色度坐标、光照效果等等。积分球工作原理是光线由输入孔入射后,光线在此球内部被均匀的反射和漫反射,因此输出孔得到的光线为相当均匀的漫反射光束。
积分球原理
色差仪中积分球作为一个理想的漫反射光源或匀光其来使用,目的是为了消除光源本身原因造成的出射光线不均匀或者带有偏振方向。均匀的照射光线才能保证国产色差仪测量数据的准确性和稳定性。积分球之所可以实现这种功能主要是因为入射光线在积分球内部经过多次均匀漫发射。
我们暂且把国产色差仪使用积分球定义为理想积分球,那么其内壁的材料为理想漫反射材料,并且不考虑壁上开孔的影响,则积分球内壁上每一个面元都有均匀辐照度,这也是为什么积分球可以作为理想漫反射光源或均匀光源器件被使用的原因。
在通常情况下,光学扩散片在小心地使用状况下,可以降低测量时侦测器因为入射光源分布不均匀或光束稍微偏移所造成误差,从而提高测量的准确度。但是对于国产色差仪这种精密仪器来说仅仅是扩散片是完全不能满足要求的所以积分器作为光学扩散器被使用以使上述误差变得更小。使用积分球测量光通量时,测量结果更可靠,因为积分球可以降低并排除因光线形状、发射角度、侦测器相应位置的不同所带来的误差。
在更高级的国产反光测色仪中积分球与分光器搭配使用,将积分球输出的孔衔接与分光器的入射光栅前,以确保待测光源射入分光测色仪的角度相同,使测量精度再现性大幅提高。