一、色彩傳感器的概念

　　色彩傳感器又叫顏色識(shí)別傳感器或顏色傳感器，它是將物體顏色同前面已經(jīng)示教過(guò)的參考顏色進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)顏色的傳感器，當(dāng)兩個(gè)顏色在一定的誤差范圍內(nèi)相吻合時(shí)，輸出檢測(cè)結(jié)果。

　　色彩傳感器在終端設(shè)備中起著極其重要的作用，比如色彩監(jiān)視器的校準(zhǔn)裝置；彩色打印機(jī)和繪圖儀；涂料、紡織品和化妝品制造，以及醫(yī)療方面的應(yīng)用，如血液診斷、尿樣分析和牙齒整形等。色彩傳感器系統(tǒng)的復(fù)雜性在很大程度上取決于其用于確定色彩的波長(zhǎng)譜帶或信號(hào)通道的數(shù)量。此類系統(tǒng)種類繁多，從相對(duì)簡(jiǎn)單的三通道色度計(jì)到多頻帶頻譜儀不一而足。

　　二、顏色識(shí)別的基本原理

　　1、顏色的特性

　　（1）色調(diào)（hue）以波長(zhǎng)為基礎(chǔ)，是區(qū)分不同顏色的特征屬性。

　?。?）飽和度（saturation）反映顏色的純度，任意一種顏色都可以看作某種光譜色與白色混合的結(jié)果，光譜色所占比例越大，顏色的飽和度越高。

　?。?）亮度（lightness）是描述顏色亮暗的一種屬性，是一種光強(qiáng)度的測(cè)量方法，與光的能量有關(guān)。

　　2、三基色原理

　　適當(dāng)選取三種基色（紅，綠，藍(lán)），將它們按不同比例進(jìn)行合成，就可以引起不同的顏色感覺(jué)，合成彩色光的亮度由三個(gè)基色的亮度之和決定，色度由三基色分量的比例決定，三基色彼此獨(dú)立，任一種基色不能由其他兩種顏色配出

　　3、半導(dǎo)體的特點(diǎn)

　　受外界光和熱刺激時(shí)電導(dǎo)率發(fā)生很大變化——光敏元件、熱敏元件。

　　三、色敏器件及色敏傳感器原理

　　1、色敏器件：

　?。?）硒光電池：最古老的光電探測(cè)器件，其特點(diǎn)是光譜響應(yīng)幾乎與人眼一樣，常用于高端設(shè)備。

　?。?）硅光電二極管和三極管：在光照條件下硅光電二極管的短路電流與光能成正比；光電三極管也稱光電晶體管，在把光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)的同時(shí)，還將信號(hào)電流放大。二者靈敏度很高，但光譜相應(yīng)曲線與人眼相差較遠(yuǎn)，很難與濾色片配合達(dá)到滿意的效果。

　　（3）半導(dǎo)體色敏器件：即雙結(jié)光敏二極管。色敏光電傳感器原理：色敏光電傳感器是半導(dǎo)體光敏傳感器的一種，是基于內(nèi)光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光輻射探測(cè)器件?？芍苯訙y(cè)量從可見(jiàn)光到近紅外波段內(nèi)單色輻射的波長(zhǎng)，是一種新型的光敏器件

　　2、色敏光電傳感器原理：色敏光電傳感器是半導(dǎo)體光敏傳感器的一種，是基于內(nèi)光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光輻射探測(cè)器件?？芍苯訙y(cè)量從可見(jiàn)光到近紅外波段內(nèi)單色輻射的波長(zhǎng)，是一種新型的光敏器件

　　3、色敏光電傳感器特性：

　?。?）光譜特性：表示它能檢測(cè)的波長(zhǎng)范圍，不同型號(hào)略有差別，常見(jiàn)的CS-1型，其波長(zhǎng)范圍是400-1000nm。

　?。?）短路電流比-波長(zhǎng)特性：是表征半導(dǎo)體色敏器件對(duì)波長(zhǎng)的識(shí)別能力，以確定波長(zhǎng)的基本特性。

　?。?）溫度特性：由于光電二極管是做在同一塊材料上的，具有相同的溫度系數(shù)，這種內(nèi)部補(bǔ)償作用使色敏光電器件對(duì)溫度不十分敏感，所以通常不考慮溫度的影響，只要保證器件工作在正常的溫度范圍內(nèi)即可。