CIE15：2004引入了一些术语，这些术语在以前的版本中没有用过，应用这些术语，能够更精确地说明几何条件的含义。它们是：

(1) 参照平面(reference plane)

反射样品测量时，参照平面就是放置样品或参比标准的平面。几何条件就是相对于此平面确定出来的。

透射样品测量时，有两个参照平面，第一个是入射光参照平面；第二个是透射光参照平面。它们的距离等于样品的厚度。CIE推荐书假定样品厚度可以忽略，两个参照平面合为一个。

(2)采样孔径(sampling aperture)

采孔样径是在参照平面上被测量的面积。它的大小由被照明面积和被探测器接收的面积中较小的一个来确定。如果，照明面积大于接收面积，被测面积称为过量（over filled）；如果照明面积小于接收面积，被测面积称为不足（under filled）。

(3) 调制(modulation)

调制是反射比、反射因数、透射比的通称。

(4) 照明几何条件[irradiation or influx (illumination or incidence) geometry ]

照明几何条件是指采样孔径中心照明光束的角分布。

(5) 接收几何条件 [reflection/transmission or efflux (collection, measuring) geometry]

接收几何条件是指采样孔径中心接收光束的角分布。

9.1.1 定向照射的命名法

(1) 45°方向几何条件（45°x）[Forty-five degree directional geometry (45°x)]

测量反射样品颜色时，45°x表示：与样品法线成45°，且只有一条光束照明样品，符号“x”表示该光束在参照平面上的方位角。方位角的选取应考虑样品的纹理和方向性。

(2) 45°环形几何条件（45°a）[Forty-five degree annular geometry (45°a)]

测量反射样品颜色时，45°a表示：与样品法线成45°，从所有方向同时照明物品。符号“a”表示环形照明。这种条件能使样品的纹理和方向性对测量结果影响较小。这种几何条件可用一个光源和一个椭球面环形反射器或其他非球面光学系统来实现，称作45°环形照明，记作45°a。这种几何条件，有时也采用在一个圆环上由多个光源或用一个光源由光纤分成多束，其端部装在一个圆环上来完成。这种离散的环形照明记为45°c。

(3) 0°方向几何条件（0°）[Zero degree directional geometry (0°)]

在反射样品的法线方向照明。

(4) 8°方向几何条件（8°）[Eight degree geometry (8°)]

与反射样品法线成8°角，且只有一个方向照明样品。在许多实际应用中，该条件可用于代替0°方向几何条件。在反射样品测量中，这种条件就可以实现包含或排除镜面反射成分两种几何条件的区别。

9.1.2 反射测量条件

(1)di:8°

漫射照明，8°方向接收，包括镜面反射成分，如图 9‑5(a)所示。

样品被积分球在所有方向上均匀地漫射照明，照明面积应大于被测面积。接收光束的轴线与样品中心的法线之间的夹角为8°，接收光束的轴线与任一条光线之间的夹角不应超过5°，探测器表面的响应要求均匀，并且被接收光束均匀地照明。

(2) de:8°

漫射照明，8°方向接收，排除镜面反射成分，如图 9‑5(b)所示。

几何条件同di:8°，只是接收光束中不包括镜面反射成分，也不包括与镜面反射方向成1°角以内的其他光线。

(3) 8°:di

8°方向照明，漫反射接收，包括镜面反射成分，如图 9‑5(c)所示。

几何条件同di:8°，只是di:8°的逆向光路。也就是照明光束的轴线与样品中心的法线之间的夹角为8°，照明光束的轴线与任一条光线之间的夹角不应超过5°。样品被照明面积应小于被测面积。漫反射光采用积分球从所有的方向上接收。

(4) 8°:de

8°方向照明，漫反射接收，排除镜面反射成分，如图 9‑5(d)所示。

几何条件同de:8°，是de:8°的逆向光路。样品被照明面积应小于被测面积。

(5) d:d

漫射照明，漫反射接收，如图 9‑5(e)所示。

几何条件同di:8°，只是漫反射光用积分球从所有方向上接收。在这种几何条件下测试，照明面积和接收面积是一致的。

(6) d:0°

漫射照明，0°方向接收，排除镜面反射成分，如图 9‑5(f)所示。

d:0°是漫射照明的另一种形式。样品被积分球漫射照明，在样品法线方向上接收。这种几何条件能很好地排除镜面反射成分。

(7)  45°a:0°

45°环形照明，0°方向接收，如图 9‑5(g)所示。

样品被环形圆锥光束均匀地照明，该环形圆锥的轴线在样品法线上，顶点在样品中点，内圆锥半角为40°，外圆锥半角为50°，两圆锥之间的光束用以照明样品。在法线方向上接收，接收光锥的半角为5°，接收光束应均匀地照明探测器。

如果将上述照明光束改为：在一个圆环上装若干离散光源或装若干光纤束来照明样品，就成为45°c:0°几何条件。

(8)  0°:45°a

0°方向照明，45°环形接收，如图 9‑5(h)所示。

几何条件同45°a:0°，只是45°a:0°的逆向光路。在法线方向上照明样品，在与法线成45°方向上环形接收。

(9) 45°x:0°

45°定向照明，0°方向接收，如图 9‑5(i)所示。

几何条件同45°a:0°相同，但照明方向只有一个，而不是环形。“x”表示照明的方位。在法线方向上接收。

(10) 0°:45°x

0°定向照明，45°方向接收，如图 9‑5(j)所示。

几何方向同45°x:0°，不过是45°x:0°的逆向光路。在法线方向上照明样品，在一定的方位角上与法线成45°角接收。

上述(1)，(2)，(6)～(10)几何条件下，测到的是反射因素R(λ)，其中定向接收的几何条件，当接收的立体角足够小时，给出的反射因素称为辐亮度因数β(λ)。条件(3)给出的是光谱反射比。所以，在极限条件下，45°x:0°条件给出辐亮度因数β45x:0；0°:45°x条件给出辐亮度因数β0:45x；di:8°条件给出辐亮度因数βdi:8；d:0°条件下给出近似辐亮度因数βdi:0；几何条件8°:di给出光谱反射比ρ。

当使用积分球时，球内要加白色屏，以阻止样品和光源在球壁的照射点或样品和球壁被测量点之间光线的直接传递。积分球开孔的总面积不应超过积分球内表面的10%。

在进行漫反射比测量时，接收光能应包括样品所有方向上的漫反射光（包括与法线近于90°的散射）。

当用积分球测量发光（荧光或磷光）样品时，照明光的光谱功率分布会被样品的反射和发射光改变，优先采用定向型的几何条件45°a:0°，45°x:0°或0°:45°a ，0°:45°x。

图 9‑5反射测量的几何条件

CIE标准照明和观测条件与现实世界或光暗室中观察物体时所看到的明显不一致。首先，上述几何条件将纹理均匀化了，但是纹理是决定试样外貌的一个重要因素，它对色差的影响很大，因此实际计算纹理的方式不可能与仪器测量的空间均匀相等；其次，大多数照明是定向成分与漫射成分的组合，可是CIE的标准几何条件要么提供定向成分，要么提供漫射成分。

不过，上述矛盾在某些情况下可以得到缓解。对于漫射材料，无论是用定向照明还是漫射照明，它们看起来都是一样的，因为其表面的一次反射在所有观察角均匀发散。因此，当人们在观察漫射材料时，几何条件的选择就不重要了，不同的几何条件几乎产生一样的结果，并且与目视测量极其相近。对于高光泽材料，其表面形成一个易画出界限的镜面反射，所以观察者可以通过选择样品来消除镜面反射成分。如果样品放置在光暗室的底面，并以45°角观察，则光暗室的后部应该衬上黑色的天鹅绒。这样，当人们材料高光泽材料时，可以选用di/8°和45°a:0中的任何一个条件，它们将得到相同的结果，并且与目视测量密切相关，因为在这两种情况下被测表面的一次反射都消除了。

对于表面介于高光泽和高漫射之间的样品，它的色貌取决于照明的几何条件。如果能改变定向和漫反射的成分的比例，并保持颜色和照明强度的不变，那么可以观察到这些材料的明度和彩度将发生改变。这时优先选择45°a：0几何条件。由于积分球孔径的尺寸没有标准化（只有与积分球总表面积的相对限制），因此采用de:8°几何条件的仪器测量相互之间缺少一致性。然而，当降低定向灵敏度成为关键时（如测量纺织物和颗粒时），应该在候选的45°a:0和de:8°两种几何条件下旋转样品并对测量结果进行比较。在很多情况下，减少定向灵敏度比仪器测量间的一致性更重要。由于环形几何条件是关于照明而不是在所有方位角下的连续测量，因此这类仪器可能受到高定向灵敏度的影响。

 

9.1.3 透射测量条件

（1）0°：0°

0°照明，0°接收。

照明光束和接收光束都是相同的圆锥形，均匀的照明样品或探测器。它们的轴线在样品中心的法线上，半锥角为5°。探测器表面的响应要求均匀，如图 9‑6(a)所示。

（2）di:0°

漫射照明，0°接收。包括规则透射成分。

样品被积分球在所有方向上均匀的照明；接收光束的几何条件同0°：0°，如图 9‑6(b)所示。

（3）de:0°

漫射照明，0°接收。排除规则透射成分，如图 9‑6(c)所示。

几何条件同di:0°，只是当不放样品时，与光轴成1°以内的光线均不直接进入探测器。

（4）0°：di

0°方向照明，漫透射接收。包括规则透射成分。

此几何条件是di:0°的逆向光路，如图 9‑6(d)所示。

（5）0°：de

0°方向照明，漫透射接收。排除规则透射成分。

此几何条件是de:0°的逆向光路，如图 9‑6(e)所示。

（6）d:d

漫射照明，漫透射接收。

样品被积分球在所有方向上均匀的照明，透射光均匀地从所有方向上被积分球接收，如图 9‑6(f)所示。

 

 

           

图 9‑6透射测量的几何条件

上述条件中，规则透射成分被排除的几何条件，给出的是透射因数，其余条件给出的是透射比。对一些特殊样品的测量，可以制定另外的几何条件，或给予不同的公差。当使用积分球时，球内要加白色屏，以阻止光源和样品（或参比标准）之间光线直接传递（漫射照明情况）；样品（或参比标准）和探测器之间光线直接传递(漫透射接收情况)。积分球开孔的总面积不应超过积分球内表面的10%。0°：0°几何条件的测量仪器，结构设计应使照明光束和接收光束相等，不管是否放置样品。在进行漫透射比测量时，接受光束应包括所有方向上的漫透射光（包括与法线近于90的散射）当入射光束垂直于样品表面照射时，样品表面与入射光学系统光学零件表面的多次反射会造成测量误差。将样品稍微倾斜一些，可以消除这种影响。

9.1.4 多角几何条件

传统的材料在推荐的标准照明与观察几何条件下，在整个漫射角范围内旋转样品时具有相同的颜色。但是，现代的许多材料具有因角变色性，即它们颜色的改变是照明与观察几何条件的函数，如含有金属片或珠光颜料的涂料就是一个典型的例子。从变角光度数据和变角光谱光度数据的分析可以看出，观察角度对色度值有重要的影响，而且测色值是观察角度的函数，其中的数据都是在与样品法线成45°角照明，并在与样品相同的平面里的任何角度下观察得到的。观察角度对测色值的影响是非线性的，具体的关系取决于涂料的组分及其应用方式。

当人们用目视方法来评估因角变色材料时，可以看见三种主色，即近镜面反射色、直视色和侧视色。近镜面反射色是在非常接近镜面反射角观察样品时观察到的颜色，它主要受金属片或干涉颜料的影响。随着近镜面反射角越来越接近镜面反射角，由于涂层表面产生了镜面和图像清晰度光泽，因而影响了近镜面反射色。直视色是在传统的散射角和45°角照明时在样品法线方向观察时所见的颜色，它主要受传统着色剂的影响。侧视色是在与镜面反射角相反的方向观察样品时所看到的颜色，通常是在观察者远离样品时观察到的颜色，故称侧视色。侧视色既受传统颜料(产生漫反射)的影响，又受到金属片或干涉颜料的影响；当光照射在颜料粒子的边缘上时，后者也会产生漫反射。当侧视角随着镜面反射角的增加而增大时，金属片或干涉颜料带来的散射对侧视色的影响更大。

通常以逆定向反射角为基准来描述上述各个观察角，而逆定向反射角是与镜面反射方向的夹角，如图 9‑7所示。

图 9‑7逆定向反射角

一般，近镜面反射角的范围在15°~25°逆定向反射角之间；直视角范围在45°~60°逆定向反射角之间；侧视角范围则在70°～110°逆定向反射角之间。

研究表明，为了使多角测量得到的色度数据与因角变色材料的视觉评价相一致，一般应采用三个观察角，具体的角度则可以根据实际的需要来选择。如美国推荐使用15°、45°和110°逆定向反射角；而德国推荐的观察角度为25°、45°和75°逆定向反射角。