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根據結構的不同，色度測量儀可分為兩類：一類是色度計，一類是分光光度計。
1.色度計
色度計是利用紅、綠、藍三濾色片分解顏色樣品的反射光，再經傳感器接收轉換為顏色色度值的測色儀器。為了模仿人眼的視覺感受，以便提供符合標準的測量值，必須采用標準光源照明被測量樣本。傳感器的光譜靈敏度需通過濾色片轉換為與標準觀察者的視覺靈敏度相吻合，在儀器標定正確的情況下，色度計讀取的測量值易于換算成顏色的三刺激值。
色度計的缺點是，濾色片與傳感器作用后對光譜的匹配程度與人眼對顏色視覺感受靈敏度不可能實現嚴格意義上真正的線性關系。由此可知，色度計測量顏色存在原理上的誤差，測量顏色的絕對精度不高。
2.分光光度計
分光光度計是利用光柵分解顏色樣品的反射光，再經傳感器接收反射光譜并轉換為顏色色度值的測色儀器。它測量的是一個色樣的全部可見反射光譜，通常是在反射光譜上每隔一定距離測量一個點，也有一些分光光度計能連續對光譜進行測量。
其工作原理是，把顏色作為一種不受觀察者支配的物理現象進行測量，為了獲得顏色的三刺激值,它可以對反射光譜進行積分，并把顏色作為視覺響應加以解釋，是一種靈活的顏色測量儀器。同時，由于分光光度計是對色樣的全部反射光譜進行測量，因此測量結果具有更高的絕對精度。
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