图 1 裸光纤绝对辐射：颜色测量系统配置图

2) FOIS积分球绝对辐射测量的典型系统配置包括光谱仪操作软件、光谱仪、辐射校准标准光源、待测光源（如 LED 光源）、FOIS积分球、光纤。

图 2 FOIS 积分球绝对辐射：颜色测量系统配置图

图 3 CC-3 余弦校正器绝对辐射：颜色测量系统配置图

表1 典型系统配置▼

【HL-3-INT-CAL 校准光源介绍】

图 4 HL-3-INT-CAL 光源实物图

表 2 HL-3-CAL 系列

表 3  HL-3plus-CAL 系列

图 5 HL-3plus-CAL 光源

产品详情:

• 稳定的卤钨光源可提供一致的输出，从而实现最可靠的数据。

• EXT 型可对近红外光提供达2200nm 的扩展校准范围。

• CAL-ISP型直接与积分球连接，用于采样。

• 数字校准数据可载入海洋光学软件，以获得绝对强度数据。
  
  

图 6 HL-2000-CAL 光源实物图

【FOIS-1 积分球介绍】 

使用时注意：

1. 将光源放置于积分球入光口内，或使用光纤连接光源后，将光纤的一头插入入光口。

图 7 FOIS-1 积分球

表 4 FOIS-1 积分球规格

图 8 CC-3 余弦校正器

表 5 CC-3 余弦校正器规格

*在光谱辐射校准的装置中，CC-3-DA 必须保持与光谱仪的连接，以维持校准。当卸下 CC-3-DA 以更换 漫射器时，需要对装置进行重新校准。

【裸光纤绝对辐射：颜色测量硬件操作】 

搭建裸光纤绝对辐射测量系统，具体操作步骤如下：

1. 通过USB数据线连接光谱仪至PC端；

2. 将连接的光纤，一端插入校准光源，一端连接光谱仪，进行绝对辐射校准；

3. 用电源线连接光源和市电插座（注意选择带地线的国标电源线和市电插座）；

4. 完成校准后，用待测灯替换标准灯，进行颜色测量。

【FOIS 积分球绝对辐射：颜色测量硬件操作】 

使用积分球的优点是可有效降低测量对光源辐射角度和偏振的敏感性，缺点是积分球对光的衰减比较大。搭建 FOIS 积分球绝对辐射校准系统，具体操作步骤如下：

1. 将光纤一端与光谱仪连接，另一端与FOIS-1积分球连接（如图 9 所示）；

2. 将校准光源HL-3-INT-CAL的漫射器一端出光口紧贴积分球的入光口。

3. 通过USB数据线连接光谱仪至PC端；

4. 用电源线连接光源和市电插座（注意选择带地线的国标电源线和市电插座）。 

图 9 FOIS 积分球绝对辐射校准硬件连接

【CC-3 余弦校正器绝对辐射：颜色测量硬件操作】

搭建 CC-3 余弦校正器绝对辐射测量系统，具体操作步骤如下：

1. 通过 USB 数据线连接光谱仪至PC端；

2. 将余弦校正器通过光纤与光谱仪连接，其中CC-3-DA可以直接与光谱仪相连 (如图 10，图 11 所示)；

3. 将连接余弦校正器的光纤，一端插入校准光源，一端连接光谱仪，进行绝对辐射校准；

4. 用电源线连接光源和市电插座（注意选择带地线的国标电源线和市电插座）；

图 12 CC-3 余弦校正器绝对辐射校准硬件连接

图 13 Flame 光谱仪接口说明

1. 从欢迎界面或者点击图标创建新的光谱应用，在光谱应用向导中点击颜色测量向导图标；

• 辐射颜色测量：需要进行（绝对或相对）辐射校正。请根据具体需求，在下列窗口选择绝对辐射测量或相对辐射测量。本文以绝对辐射测量为例。

• 反射颜色测量：不需要辐射校正，但需要参考光谱。在相同的光学系统配置下，完成对参考样品的测量，替换测试样品时需保持同一测量位置。

3. 出现“选择校准源”窗口，可根据实际情况选下列选项：

• 从文件获取辐射校准数据：适用于已完成的绝对辐射校准数据保存在电脑磁盘的情况；

• 从光谱仪获取辐射校准数据：适用于已完成的绝对辐射校准数据保存在光谱仪的情况；

• 新建校准：适用于在此之前未做绝对辐射校准的情况。

  注意：进行绝对辐射校准操作，请参考文档《积分球和余弦校正器绝对辐射校准-软件操作说明》，创建绝对辐射校准文件。 

3. 调整好硬件配置后，在软件中设置数据采集参数，包括积分时间(integration time)、平均次数(average)和滑动平均(boxcar)。用户可根据光源的强度，调节积分时间和平均次数等参数，勾选 “暗噪声校准”和“非线性校准”功能。注意参考光谱测量和样品测量时的参数设置应相同。设置完成，光谱将显示在右侧谱图界 面，点击“下一步”按钮。 

• 积分时间：积分时间是检测器在将累积的电荷通过A/D转换器加工之前，被允许收集光子的时间长度。最小积分时间是设备支持的最短积分时间，它取决于检测器读出所有像素信息的快慢，积分时间与数据传输速度是不同的概念。
• 平均次数：光谱被显示到软件里之前会采集多次，然后取平均。
• 滑动平均：平滑是一种可以应用于光谱的空间平均。该过程通过平均相邻像素点的值来消除噪声，因此它会以牺牲光学分辨率为代价来提高信噪比。空间平均在光谱相对平坦以及相近像元变化较小的情 况下使用是非常有效的，但由此产生是分辨率的损失会使得尖锐的光谱特征峰难以分辨。当应用空间平均时，信噪比会以像元平均的平方根为基数进行提高。请注意，在海洋光学软件中，平滑宽度的值 是指所有像元以中间为基准靠左或靠右的像元和的平均数。平滑值是4实际上是将9个像元一起平均（4个靠左像元+1个中心像元+4个靠右像元），信噪比将以3为倍数增加。同样的，平滑值是2（5个像元）将使信噪比以2.2为倍数增加，平滑值是0（1个像元），信噪比以1为倍数增加（因此光谱不改 变）。
• 暗噪声校准：海洋光学的大部分光谱仪都有自带的遮光像元。暗噪声校准会用当前光谱读数减去遮光像元的读书，以排除温飘等系统性影响。

• 非线性校准：光谱仪出厂前已完成。如无特殊需求，请默认勾选。

• 触发模式：请参考海洋网站的相关文档。如无特殊需求，可保持默认设置不变。 

5. 出现“保存背景光谱”窗口，点击图标保存背景光谱，再点击“下一步”。

6. 出现“加载校准数据”窗口，点击左上角“浏览”，选择文件后点击“打开”， 即可加载绝对辐射校准文件。

• 使用积分球：适用于使用积分球完成绝对辐射校准的情况；

• 采集区域：适用于使用余弦校正器完成绝对辐射校准的情况，采集区域请填写余弦校正器的漫射器面积；

• 光纤直径：适用于使用裸光纤完成绝对辐射校准的情况，请填写光纤直径。

8. 出现“Color Setup”窗口，勾选所关注的参数，并点击“下一步”。以下为各参数的简单介绍：

• CIE XYZ、CIE L*a*b*、CIE uv、CIE u'v'w'或 Hunter Lab 色彩空间。
• 相关色温（CCT）：当某一种光源的色品与某一温度下的黑体的色品最接近，或者说在均匀色品图上的色差距离最小时黑体的温度。
• 显色指数（CRI）：光源显色性的度量。以被测光源下与参考光源下物体颜色的相符程度表示。
• 白度和色彩：基于目视感知而判断反射物体所能“显白的程度”，术语上称之为白度。与其他颜色一样，白色也是三维空间的量，大多数色觉正常的观察者可以将一定范围内的光反射比、色饱和度和主波长不同的白色，按其白度的高低排成一维的白度序列，从而进行定量的评价。
• 主波长和纯度：颜色的色品除用色品坐标表示外，CIE还推荐用主波长和纯度来表示。一种颜色S的主波长，指一种单色光刺激的波长，这种单色光刺激按一定比例与一种规定的无彩色刺激相加混合，能匹配出颜色S。这种无彩色刺激在色 品图上的位置称为白点。色纯度是指样品的颜色同主波长光谱色接近的程度。色 纯度有兴奋纯度和色度纯度两种表示法。

• 色品图：一个单位颜色的色品只决定于三原色的刺激值各自在R+G+B总量中的 相对比例，即色品坐标，以色品坐标表示的平面图称为色品图。

• 观测者视场的选择。2°和10°视场角：在色度学的研究中，CIE 1931 标准色度观察者的数据适用于2°视场的中央视觉观察条件(视场在 1°~4°范围内)，主要是中央凹锥状细胞起作用。10°视场角是为了适应大视场颜色测量的需要。1964 年，CIE 规定了一组 10°视场的“CIE 1964 补充标准色度观察者数据”。现有研究表明，人眼用于小视场观察颜色时，辨别颜色差异的能力较低。当观察视场从2°增大至10°时，颜色匹配的精度随之提高。但视场再进一步增大，颜色匹配精度就难以再提高了。
• 发光体的选择。物体的颜色与照明光源有密切关系，同一物体在不同的光源照明下会得到不同结果，为了统一颜色的评价标准和进行色度计算，CIE 推荐了标准照明体—由相对光谱功率分布来定义。包括：标准照明体 A、C、D65、D55、D75。自然光下，请选择 D65 发光体。下图分别以 10°视场角时，发光体A与发光体C为例。

9. 光谱及参数结果如下图显示，其中视图窗口为绝对辐射图谱，图谱下方为颜色参数结果和色品图。点击“以表格形式查看结果”，即可查看全谱数据表，表中的数据可复制后粘贴到Excel 或txt。

 : 单步采集光谱数据，单次采集后停止，点击运行，可继续采集。

: 暂停采集光谱数据，终结采集过程。 

（2） 点击图标进行数据保存的设置，包括数据保存格式、路径、保存方式等。点击“应用”按钮确认配置，之后点击“退出”按钮关闭对话框。

（3）点击启动设置，该按钮变红，表明保存工作正在进行。如果需要停止保存，请再次点击该按钮；

（4）也可以点击按钮，将全谱数据保存到电脑剪贴板，然后将数据直接粘贴到Excel 或 txt。