色彩管理技术有着广阔的应用前景，近几年得到迅猛发展，而光栅分光测色仪则是色彩管理中不可或缺的高精度颜色测量设备。那么，光栅分光测色仪的结构是怎样的？它有什么特点？本文对光栅分光测色仪的结构组成及特点进行了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！
光栅分光测色仪的基本组成可分为光源和照明系统、准直系统、色散系统、成像系统以及接收、检测显示系统5部分，如下图所示。
除了上图所示的硬件结构以外，测色仪器还需要有完备的软件系统，并且，随着计算机技术的发展，软件系统在整个仪器中发挥着越来越重要的作用。
1.光源和照明系统
我们遇到的物体常处在各种不同光源的照明下，照明光源不同，物体的颜色就会有差异，为了统一测量标准，CIE规定了标准照明体和标准光源。CIE对颜色的评价是在它规定的照明体或光源下进行的。
分光测色仪器中光源的光谱分布不是关键因素，但光源必须在仪器的整个波长范围内发出连续的光谱辐射，并且有足够的强度，使每一波长上都具有足够能量，那么在探测器上就有满意的信噪比。可利用透镜或反射镜将光源成像在单色器的入射缝上以提高狭缝的照度，照在入射缝上的光应尽可能均匀。
2.准值系统
准直系统由入射狭缝和准直物镜组成。对于仪器内部的系统而言，入射狭缝成为替代的、实际的光源，限制着进入仪器的光束。入射狭缝位于准直物镜的焦平面上。这样，由它发出的光束经准直物镜后成为平行光束投向色散系统，造成夫琅和（Fraunhofer）的衍射条件。
3.色散系统
色散系统的作用是将入射的复合光分解为光谱。分光测色仪中色散系统的功能由单色器完成，单色器的功能是输出不同波长单色光的装置。单色器是分光测色仪器中最主要的部分。根据单色器中色散元件的不同大致有以下几类：
（1）棱镜或光栅分光的单色器
是较高级的分光测色仪器中最常见的一种。它利用棱镜或光栅将光源能量色散成波长的函数，不同波长的单色光依次在空间排列成光谱带。如光栅单色器转动色散元件，并利用其机械传动正弦机构或正切机构和其它光学零件使单色光等间隔地落到单色器的出射狭缝处，并利用出射狭缝的宽度来控制单色光的带宽。为了得到更纯的单色光并减少仪器内的杂散光，有时一级单色器还不能满足要求，常将第一级单色器输出的单色光作为光源输入第二级单色器，再进行一次色散，这样组合在一起使用的单色器叫做双联单色器。一级单色器的杂散光只达到0.1%左右，而有些双联单色器杂散光可低于0.0001%。
（2）滤光片分光的单色器
棱镜或光栅单色器结构比较复杂，制造精度高，价格贵。由于相当多的颜色样品具有比较平缓的光谱透射比或反射比曲线，因此可以在整个波长范围内均匀选择一些离散点来进行测量。这样对单色器的要求可简化，只需在有限个波长上提供一定带宽的单色光即可。
由于近年来光学薄膜技术的发展，已经可以制造出中心波长不同的各种窄带干涉滤光片。这种滤光片中心波长的准确度约2nm，通常将一组带宽为10nm~30nm不同的滤光片装在可转动的圆盘上使用。
近年来还发展了一种可变波长的干涉滤光片。例如国内已研制出直径为150nm的圆形峰值波长可变干涉滤光片，峰值波长可变范围400nm~1100nm，峰值波长沿圆形基底的不同角度呈线性变化。可变波长滤光片与窄带滤光片相比，具有可任意改变采样波长，增减采样密度和选择不同带宽的优点，但中心波长准确度和透光率较低。
（3）可调谐激光器单色器
激光具有单色性好，能量高等优点，近年来由于染料激光器等可调谐激光器的发展，已能做到在一定波段范围内获得波长连续可调、单色性很好的强激光光束。这就为测色工作提供了一种新型的高性能单色器。
4.成像系统
成像系统的作用是将空间色散开的各波长的光束汇聚在成像物镜的焦平面上，形成按波长依次排列的狭缝的单色像。
5.接收系统
接收系统的作用是将成像系统焦平面上的光谱能量接收，并检测光谱的强度、波长位置。探测器是接收系统的主要部分。根据所使用的光探测器的不同，分为目视分光光度测色仪（以眼睛作为探测器）和自动分光光度测色仪（应用光电探测器），在颜色科学研究和工业测量中应用广泛的是后者。自动分光光度测色仪包括扫描式分光光度测色仪和快速分光光度测色仪。
扫描式分光测色仪常用的探测器有光电倍增管、光电池、光电管等，这些都是单通道探测器。将一个或多个出射狭缝放在成像物镜的焦面上分离出全部所需要的波长的单色狭缝像或谱线，将这单色光束或谱线的能量传递到探测器的灵敏面如光电阴极上，光信号就能被转换成电信号。
快速分光测色仪采用的是用多通道探测器，如硅光电二极管列阵、硅靶摄像管和CCD器件。在快速分光测色仪器中应用的硅列阵器件，可直接安装在单色仪的出射狭缝处，单色仪的结构已不需要象扫描式分光测色仪那样用出射狭缝把单色辐射分割开来。这种仪器没有出射狭缝机械部件，因此，单色仪实际上已成为一个多色仪，全部单色光谱辐射都同时入射到光探测器上，探测器列阵获得了整个光谱能量分布的信息。这种仪器不需要扫描就可以实现对样品的快速测量。
6.软件系统
计算机软件系统是测色仪器的重要部分，通过计算机软件系统可以进行大量的数据采集和处理，减轻疲劳程度，增强仪器的实时性；提高仪器的自动化程度，甚至使整个仪器的操作、测量、分析完全按程序自动地进行，并用数字或图表形式显示结果；可以对影响仪器精度的某些误差进行自动修正，提高仪器精度；利用计算机高速运算和存储功能，提高仪器的分析、测量速度。