“双光束+阵列CCD”一步到位——日本 NDK 电色分光测色计 NK1 技术解析

发布时间： 2025-12-02　　点击次数： 1次

在涂料、塑料母粒、食品饮料和化妆品行业，颜色往往比成分更早被消费者感知。如何在“秒级"时间内同时获取全光谱反射率曲线、精确 ΔE* 和各类色牢度指数，成为实验室与现场品控的刚性需求。日本 NDK 电色公司推出的 NK1 分光测色计，以“双光束分光+阵列 CCD 接收"为核心架构，用一台手持大小的主机覆盖 360–740 nm 全波段，可在 1.5 s 内输出 CIE Lab、LCh、ΔE00、ΔE94 等 30 余种色度数据，为严苛的色差管控提供了“一键式"解决方案。

一、工作原理：双光束实时补偿，阵列 CCD 全谱瞬捕

光源：脉冲氙灯双闪光设计，闪光经参比光路，第二次闪光经样品光路，通过差分算法实时消除光源漂移、温度漂移和电子噪声，实现 0.01 的重复性 ΔE*。
分光系统：平场凹面光栅（焦距 75 mm）（焦距 75 mm）将 360–740 nm 波段按 10 nm 间隔分光，并在出射焦面放置 256 像素阵列 CCD，一次成像即可获得完整光谱反射率曲线，无需机械扫描。
测量几何：d/8°（SCI/SCE 可切换）积分球照明，Ø50 mm 内壁经 PTFE 整体烧结，反射率≥97 %，确保对高彩度、高对比样品也能捕获漫反射信息。
色度计算：内置 CIE 1964 10° 和 CIE 1931 2° 标准观察者，自动完成光源光谱功率到样品三刺激值的积分，随后转换为 Lab、LCh、ΔE00 等颜色空间，同时给出同色异谱指数 MI。

二、硬件与功能亮点
• 双光束光路：光源只闪一次即可同时采集参比信号，与单光束机型相比，长期稳定性提高 3 倍，年漂移 ΔE*<0.15。
• 阵列 CCD：无运动部件，1.5 s 给出全谱；传统扫描式需 8–15 s，且易受震动影响。
• 360–740 nm 超宽波段：覆盖紫外激发区域，可测荧光增白剂相对强度，满足塑料、纸张 OBAs 评价需求。
• 4 种光源模拟：D65、C、A、F2，一键切换，方便用户在不同销售场景下做同色异谱评估。
• 1.5 s 测量：连同镜面分量（SCI）与排除镜面（SCE）双数据一并输出，节省高光泽样品“两次放样"时间。
• 大容量存储：机内 8 GB NAND，可保存 100 万组样品光谱；USB-C 3.0 回传 PC，CSV/JSON 可选，方便与 ERP/MES 对接。
• 彩色触控屏：5 in IPS，实时显示反射率曲线、Lab 值、色差箭头，支持中文、英文、日文三语界面。

三、性能指标一览

项目	参数
波长范围	360–740 nm
波长间隔	10 nm
反射率范围	0–200 %
重复性（白板 30 次）	ΔE* ≤ 0.01
台间差	ΔE* ≤ 0.15（BCRA 瓷砖）
测量孔径	Ø11 mm（可选 Ø6 mm、Ø25 mm）
测量时间	1.5 s（含 SCI/SCE）
光源	脉冲氙灯 ≥50 万次
电池	11.1 V / 5000 mAh，连续测量 ≥6 h

四、典型应用案例

汽车修补漆
酱油色泽分级
荧光塑料母粒
化妆品肤色粉底

五、与主流便携分光仪对比

机型	原理	波长范围	重复性 ΔE*	台间差 ΔE*	测量时间
传统便携单光束	单光束扫描	400–700 nm	0.05	0.3	8 s
NK1	双光束阵列	360–740 nm	0.01	0.15	1.5 s

六、操作与维护要点
• 每日开机用黑白板进行校准，白板需保持干燥无划痕；
• 脉冲氙灯寿命约 50 万次，相当于常规产线 3 年使用，亮度衰减>15 % 时系统会自动提示更换；
• 积分球内壁若被高彩度颜料污染，可用无水乙醇棉签轻拭，切勿用有机硬溶剂；
• 长期不用请取出电池，每季度通电老化 30 min，防止电解电容失效；
• 建议每 12 个月返厂进行波长与反射率标准溯源，确保台间差持续合格。

结语
NDK 电色 NK1 以“双光束补偿 + 阵列 CCD 全谱瞬捕"把实验室级精度浓缩进一台 1.2 kg 的掌中仪器：1.5 s 完成测量，0.01 的重复性，360–740 nm 超宽波段，为汽车涂料、塑料母粒、食品饮料乃至化妆品行业提供了“现场即测、数据即传、色差即控"的一站式颜色解决方案。在“色差零容忍"的智能制造时代，NK1 正成为品牌供应链上下游统一颜色语言的“数字桥梁"。

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