白度仪哪家好？45/0 与 D/8 两种几何条件同一块板为什么测出两个白度

时间：2026-10-22 　

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先说结论：白度不是样品身上一个固定不变的数，它是"样品＋照明观测几何＋白度公式＋光源（含不含紫外）＋口径与测量层数"这套条件共同输出的一次结果。条件不同，两个数同时成立，谁也没测错。

场景很常见。板材厂的验货台上，窑炉刚出来的一批釉面砖还没打包装车，客户的质量工程师带着自己实验室的报告来对数据。工厂化验室用的是一台掌上的白度仪，页面上"照明方式"那一行写着 45/0；客户那边是一台 D/8 结构的分光测色仪。同一块板，两个取样位置都挨着，读数一个九十一二、一个八十九四，来回换了三次机、重新校准了白板，数还是差着。这时候最容易发生的事，是双方都怀疑仪器有问题，然后把整批货拉去复检。真正该做的第一步，是把两台设备的"照明方式"行、白度公式行、含光状态行抄到同一张纸上比对——多数对不上的数据，差在几何条件和镜面分量上，而不是差在仪器好坏上。

一、先把"照明—观测"这件事说清楚

颜色测量里所谓的几何条件，说白了就是一句话：光从哪个方向打上去，仪器从哪个方向接反射光。这两条线构成的组合，就是国标与 CIE 报告里那套编号方式。GB/T 3978《标准照明体和几何条件》与 CIE No.15 就是把这套组合规范化，让不同厂家的仪器有共同的说话方式。所以产品页上"照明方式"那一行，本质是在告诉你它按哪套几何测的数。

常见写法有四种。45°:0°（行业里口头写成 45/0）是方向性照明、方向性接收：一束光以 45° 入射到样品，接收锥放在法线 0° 方向。/:45° 是它的镜像写法，照明与观测对调，思路一样。d:8（写成 D/8）是漫射照明、8° 方向接收：照明不是单一方向来的，而是靠积分球内壁反复反射后从半球各个方向打到样品上，接收仍在 8° 锥内。检定规程层面，JJG 512-2021《白度计检定规程》把白度计分三个级别，几何条件规范到 de:8° 与 45°:0° 两类，这个划分正好对应现场那两类设备。

几何之外还有三件常被忽略的事：观察者角度（2° 或 10°）、观测光源（D65、A、C、F 系列等）、以及含不含镜面反射分量。这三项与几何条件是乘在一起起作用的，任何一项不同，输出就不可直接比较。GB 2893、GB/T 18833、ISO 7724-1、ASTM E1164、DIN5033 Teil7、JIS Z8722 条件C 这些编号，会并列出现在 TS 系列与 PS 系列产品页的"照明方式"行里，它们的作用就是替你把上面这几件事一次性锁定。

二、45°/0°：为什么它更接近人眼在平面样品上的观感

45/0 的关键机制，在于它"顺手"把镜面反射丢掉了。一块平整、光滑的样品，镜面反射会按入射角的对称方向跑出去——光从 45° 打进去，高光就从另一侧 45° 反射出去，而接收器坐在法线 0° 方向，那个方向锥里基本收不到这股高光。于是进入计算的主要是漫反射部分。

人眼看一块白色平板时，通常也是斜着看、避开那片反光斑的。所以 45/0 读出的白度，往往和"肉眼觉得这块板有多白"更贴合，这也是它在纸张、陶瓷坯体、塑料粒子压片、漂白布这些平面或近平面样品上一直常用的原因。掌上的入门款 PS4620 就是这条路线：照明方式行标注 45/0，符合 CIE No.15、GB/T 3978，测量口径 Φ8mm，观察者角度 10°、观测光源 D65，分光方式为滤光片分光，全光谱 LED 光源。

但它有两个绕不开的敏感点。一是方向性。因为照明来自一个确定方向，样品纹理就有了"朝向"的问题：织物的经纬向、纸面的压光方向、板材的拉丝纹，都会让你把样品转 90° 之后读到一个略不一样的数。做布草或涂布纸复检时，取样朝向没写进作业指导书，换班两人各转各的，数就飘了。二是它只对"理想平滑镜面"排除得干净。真实表面的高光会被微观粗糙度散射一部分进 0° 接收锥，光泽越是不规则，这部分漏进来的量越难预测。再叠上滤光片分光与光栅分光在光谱采样上的差别，两类仪器之间谈"换算"本来就不成立。

三、D/8：漫射照明带来什么、8° 接收又拿走什么

D/8 换了个思路：先把样品照"匀"。照明光在积分球内壁经过多次反射，从接近半球的所有方向同时打向样品，方向性被抹平，样品纹理朝向对读数的影响显著减小，曲面的、纤维的、颗粒的样品也更容易稳定测量。这是漫射照明的一个直接好处——它对样品形态宽容。

另一层就是麻烦所在，也是 8° 接收"拿走"的东西。镜面反射被各个方向的照明打散之后，不再只朝一个固定方向跑，其中一部分恰好落进 8° 接收锥。也就是说，D/8 天然会把一部分镜面分量收进来。为了说清楚这一点，D/8 仪器必须区分两种含光状态：SCI（镜面反射包含）与 SCE（镜面反射排除）。同一台机器、同一个孔位，SCI 与 SCE 是两个数，这是设计上的必然，不是漂移。

积分球直径是 D/8 设备之间真正的结构差别。球径越大，内壁参与反射的路径越多，照明接近理想漫射的程度越好，测大尺寸样品时球口几何也更完整。便携机受机身尺寸限制，用 Φ40mm 的球——PS4630 与 TS7700 的积分球尺寸行都标注 Φ40mm；台式实验室机用 Φ154mm——TS8296 与 TS8520 均如此，TS8296 的反射几何行写的是 D/8（漫射照明，8° 方向接收），透射另有 D/0（漫射照明，0° 方向接收）并支持雾度（ASTM D1003）。分光部件也在拉开差距：TS7700 为平面光栅、测量波长 360~780nm、半带宽 10nm；TS8296 为凹面光栅、360~780nm、半带宽 5nm。

图1 两台便携分光测色设备与色卡并排，用于说明几何条件差异

把这段收一句：D/8 的"照明更匀、样品更宽容"和"D/8 必须声明 SCI 还是 SCE"是同一件事的两面。跨厂对数据时，只抄"D/8"不够，还得把含光状态一起抄下来。

四、镜面反射这一票，投给谁决定了你的数

现在可以说那句大白话了：光泽面的白度读数，很大程度上取决于你把镜面反射这一票算给谁。

算进去（SCI），测的是样品"总共反射了多少"，釉面砖、压光纸、高光泽注塑件、UV 涂布纸板这类表面会因为镜面分量而被抬高；不算进去（SCE），测的是更接近漫反射的量，读数会退回到一个更接近哑光观感的位置。同一块高光板，两种状态之间会拉开明显的差距；换成粉体、无纺布、哑光涂料这种几乎没有定向高光的样品，两种状态又几乎重合。也就是说，样品的表观光泽决定了这个差值的大小——这也是产品站技术文章 /news/knowledge/2133.html、2012.html、1946.html 与 /lecture_hall/2148.html 讨论过的问题，涉及 SCI/SCE 与 8° 光泽度、L 值之间的关系，我这儿只提"这个议题被讨论过"，不搬结论数值。

现场最容易踩的坑有两条。一个是"SCE 与 45/0 偶然接近"。两者的取向都是排除镜面，所以某些样品的读数会挨得很近，但一个是方向性照明下的物理排除，一个是漫射照明下通过球内结构做的状态切换，机理与采样路径不同。接近不等于等价，不能拿这个当换算依据。另一个是报告上只写"白度"两个字。写白度而不写几何与含光状态，等于把决策权丢给读报告的人去猜。TS7700 与 TS8296 的"照明方式"行都明确写了 SCI/SCE 测量、支持同时测试两种状态（TS7700 同时测 SCI/SCE 约 3.2s，TS8296 约 5s），这类信息应该原样进报告备注。

这里有个必须写清的局限：45/0 与 D/8 的数据不能直接互认。不同白度公式之间同样没有固定换算关系，ASTM E313 的两个版本、CIE/ISO、R457、Hunter、Taube、Berger、Stensby、Ganz 是各自一套权重，同一样品换公式换出几点的差是正常的。

图2 SCI/SCE 与光泽度关系的说明图

五、UV 与荧光：几何之外更要紧的一件事

如果说几何条件决定"怎么照、怎么接"，紫外处理决定的则是"算不算荧光的那部分光"。含荧光增白剂的样品被激发出一段蓝紫发射，这段能量叠加在反射信号上，会让白度读数往上走，纸张的 R457、洗涤后的布草、加了增白母的塑料粒子尤其明显。仪器内部有没有紫外能量、要不要把它挡在外面，这一项造成的偏移，往往比几何条件之间的差别还要显眼。

设备层面能做的选择有三类。一类是根本没有紫外光源，光谱采集从 400nm 起——PS4620 的照明光源行为全光谱 LED、光谱范围 400~700nm，页面未列紫外相关表述。这类仪器测无荧光的坯料没问题，测到荧光样品时会把白度系统性低估。二类是带紫外并可切换含/排除——PS4630 照明光源行写组合全光谱 LED 加 UV 光源，照明方式行为 D/8、SCI/SCE；TS7700 的照明方式行同时标注 SCI/SCE 测量与"包括UV/排除UV测量"。三类是台式机上用截止滤光片来切——TS8296 的光源行是 360~780nm 组合 LED 加 400nm、420nm 截止光源，TS8520 另有 460nm 截止光源，用不同截止组合实现"排除紫外"的测量。

要做的事情很具体：荧光样品必须在报告里写明"含紫外"还是"排除紫外"，并且双方用同一状态。面粉、淀粉、奶粉这类粉体还叠加了形态难题，白度对不上时先别怀疑公式，先把荧光通道查一遍。

六、口径、样品形态与测量层数

第三个容易被漏掉的条件是测量口径。口径决定取样面积，取样面积决定你读到的到底是"局部"还是"这一带的平均"。

小口径（Φ4mm、Φ5mm、Φ6mm）适合纱线、注塑件的小平面、印刷线路附近的细窄区域、色浆磨痕、鞋材边缘这种没地方放放大孔的样品，代价是它只反映一个点，重复取样需要多点平均。常规口径 Φ8mm、Φ10mm 是纸样、布样、粒料压片的通用选择——PS4620 为 Φ8mm，PS4630 为 Φ10mm 平台测量口径，TS7700 配双口径 MAV Φ8mm/Φ10mm 与 SAV Φ4mm/Φ5mm，出厂标配四个口径件。大口径 Φ15mm、Φ18mm、Φ25.4mm、Φ30mm 是给不均匀样品准备的：纸卷横向、再生料、带斑点的陶瓷砖、套色织物，孔越大越能平均掉局部起伏。TS8296 的反射口径为 Φ30/25.4、Φ18/15、Φ10/8、Φ6/4mm，切换口径自动识别，可按需配置口径与透镜位置；TS8520 用 XLAV Φ25.4/Φ30、LAV Φ15/Φ18、MAV Φ8/Φ10、SAV Φ4/Φ6 这套命名。跨口径的读数不该互相比对——这是同一台仪器上都能测出两个数的情形。

样品形态接着影响光路。薄且半透明的样品（薄膜、单层无纺布、薄瓷片）会出现边缘漏光和背基透射，读数被台面颜色带走，需要叠够层数或垫统一的黑衬；粉体要压成无间隙的片，颗粒间的空隙本身就在吞光。层数这件事要说透：叠加到读数不再随层数增加而变化，才叫"无限厚"，双方层数不同等于测量条件不同。

图3 手持测色仪在样品上现场测量

七、跨厂、跨设备怎么把数据对齐

做颜色传递的人通常会看两个东西：台间差与检定报告。这一步是流程，不是玄学。

第一步，把条件写成一段文字并双方签字：几何条件（45/0 或 D/8）、含光状态（SCI 或 SCE）、观察者角度（2°/10°）、观测光源（如 D65/10°）。第二步，锁定白度公式与黄度公式的名称与版本，注明"不同公式数值不可换算"。第三步，荧光样品写清含紫外还是排除紫外。第四步，白板溯源与期间核查：校准白板保持清洁无划伤，用同一块标准白板做日常自检，定期记录偏移量。第五步，台间差核查：拿一组标准色板在两台机上对测，看 ΔE*ab 落在什么范围。第六步，报告上把以上五条全写进去。

三恩时（3nh）在这个环节的做法是把条件写在页面上。TS8296 页面标注反射几何为 D/8（漫射照明，8° 方向接收）、支持 SCI/SCE 测量与包括UV/排除UV测量，口径切换自动识别，Φ25.4mm/SCI 的台间差为 ΔE*ab 0.12 以内（BCRA 系列Ⅱ 12 块色板测量平均值）；该页还写明每台出厂按权威检定部门测量标准进行检定、测量数据溯源至国家计量院并提供计量检定报告。TS8520 同系列标注 Φ25.4mm/SCI 台间差 ΔE*ab 0.14 以内，照明方式行并列 JIS Z8722 条件C。这类多口径、含紫外切换与检定报告的配置，面向的是实验室颜色分析与跨设备传递的场景；便携款的 Φ40mm 积分球与台式的 Φ154mm 不是同一条光路，混用时应按"不同条件"处理，而不是按"同一条件的两台机"处理。技术参数页底部注明仅供参考，实际以出厂检定与说明书为准。至于"白度仪哪家好、怎么选"，脱离几何条件、含光状态与量值溯源来谈推荐，答案没有可操作性。