分光色差仪是颜色测量中最重要的仪器，它不直接测量颜色，而是测量物体的光谱反射率因数或光谱透射比，然后通过色度学公式计算求得样品颜色的三刺激值及其他表征颜色的各种参数。分光色差仪主要由光源和照明系统、分光系统、光电接收系统、控制和数据处理系统等组成。本文介绍了分光色差仪硬件系统和软件的组成及要求。
分光色差仪的硬件结构：
分光光度计是颜色测量中最基本的仪器，其不直接测量颜色，而是测量样品的光谱反射特性或光谱透射特性，经过计算求得样品颜色的三刺激值。现代的分光光度计由照明光源、提供单色光的色散系统和对通过仪器的光辐射进行测量的探测器系统组成。通常在仪器内部将由色散系统产生的单色辐射分成样品光束和参考两条光路。当将样品放在样品光路内时，两条光束相等的状态被破坏，探测器检测到差别，得到该波长上样品的透射比或反射比。
分光色差仪器设计时必须按照CIE规定的几何条件安排光路，可选择其中一种或多种条件。仪器测试的数据也应说明是在何种条件下测量的结果。
无论反射式还是透射式的测色分光光度计，一般都由照明光源、单色器、光电转换部分、数据采集与处理部分等组成，具体情况如下：
1）积分球是色差仪的重要构成部件，在很大程度上决定了色差仪的使用寿命、测量精度和长期重复性。
2）数据处理系统包括放大电路、A/D转换、中央处理器、显示、打印等数据输出。采用微控制器进行数据处理，通过液晶显示和打印输出各种色度数据。
3）内部光源照明系统：采用低能耗的特殊发光管，经修正后作为测色用的标准照明体D65，保证220V+22V，50Hz+1Hz的稳定电压确保光源发光的稳定性。色差仪内部照明光源通常是标准A光源，而实际应用中都需要测量物体在标准D65和C光
源下的色度值，因此要模拟出D65光源，使仪器总的光谱灵敏度符合D65下的卢瑟条件。
4）光谱三刺激值：选用CIE1964 补充观察者10°视角的数据；仪器照明几何条件为o/d。
5）观察条件：符合CIE所规定的0°入射/45°接收条件。光谱条件，总体响应等价于CIE标准照明体D65及10视场色匹配函数下的三刺激值X10、Y10、Z10（以下简写为X、Y、Z），最终可获得测色的五种表色系统：CIE Y10 x10 y10（1964），CIE：X10Y10Z10（1964），L*a*b*（1976），L*C*H°（1976）及 Hunter Lab和色差计算的三种表色系统：ΔEab*（ΔL*Δa*Δb*），ΔEab*（ΔL*ΔC*ΔH*）及 Hunter ΔE（ΔL Δa Δb）。不同表色系统的测得数据均可以由计算机进行相互转换，并以数字显示、可打印输出。
分光色差仪的软件系统：
软件系统除完成仪器测量控制外，重要的任务是进行各种颜色参数计算，软件系统必须有完整的数据文件：标准照明体，如常用的A、C、D65、CWF、TL84等；标准观察者，如CE1931标准色度观察者、CIE1964补充标准色度观察者；标准白板参数以及仪器本身的校正数据等。各种颜色参数的计算公式，只要不是专用仪器，就应尽量齐全，以供用户选择。如三刺激值、色品坐标的计算；多种色差的计算，如CLAB、FMCⅡ、HUNTER、ANLAB（P）、JPC79、CMC（1：1）、QMC（2：1）等；多种白度指数、黄度指数、沾色牢度、变色牢度等的计算。具体数学模型可根据设计要求查阅有关文献来实现。
