顏色測(cè)量測(cè)的是什么?色差儀怎么測(cè)物體色的光譜反射率?

? DOHO標(biāo)準(zhǔn)光源箱 ????|???? ?2023-02-21

隨著人們生活品質(zhì)的提高,各行各業(yè)已經(jīng)把產(chǎn)品顏色的測(cè)量,作為管控產(chǎn)品外觀質(zhì)量的重要指標(biāo)。有效的顏色測(cè)量,不僅可以提升產(chǎn)品的品質(zhì),還可以節(jié)約成本。那么,顏色測(cè)量測(cè)的是什么?其實(shí)顏色測(cè)量主要是測(cè)定物體色的光譜反射率。本文介紹了色差儀測(cè)定物體色光譜反射率的方法。

色差儀測(cè)量物體色的光譜反射率

顏色測(cè)量測(cè)的是什么?

顏色并不是物質(zhì)的固有特性,它既與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān),又與照明條件、觀察條件、觀察者的視覺(jué)特性以及其他因素有關(guān)。顏色是一種受物理學(xué)、視覺(jué)生理學(xué)、心理學(xué)影響的綜合量,對(duì)顏色的測(cè)量是建立在對(duì)以上認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上的。

顏色的測(cè)量隨被測(cè)顏色對(duì)象的性質(zhì)不同而分為自發(fā)光體顏色的測(cè)量和物體色的測(cè)量。如光源等所表現(xiàn)的顏色是其自身輻射而成,所以這類顏色的測(cè)量主要是確定其光譜功率分布;而物體受到光源照明后經(jīng)過(guò)自身的反射從而形成人眼觀察到的顏色,這種顏色實(shí)際上是物體表面的反射光度特性對(duì)照明光源的光譜功率分布進(jìn)行調(diào)制而產(chǎn)生的,因此物體表面色的測(cè)量主要是測(cè)定物體色的光譜反射率。


色差儀測(cè)定物體色光譜反射率的方法:

對(duì)于物體色光譜反射率的測(cè)定方法,主要有以下幾種,其中以儀器測(cè)量為主。

1.視覺(jué)測(cè)色法

視覺(jué)測(cè)色法是利用標(biāo)準(zhǔn)色卡,通過(guò)視覺(jué)與試件相比較,從而測(cè)定及評(píng)價(jià)其色度。色卡中使用最廣的主要是相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)色卡,色卡上標(biāo)記著色度的三個(gè)屬性(色相、明度、彩度)。視覺(jué)測(cè)色法不適用于近似完全鏡面的表面。照明所用的光源雖說(shuō)以北方天空的自然光為宜,但由于易受到天氣的影響,多使用色度評(píng)價(jià)專用光源D65及以此為標(biāo)準(zhǔn)的照明裝置或色度評(píng)價(jià)專用熒火燈。該熒火燈由于照度較低,使用時(shí)有必要加以提高。作業(yè)面的照度條件以1000K以上,均勻且不炫目最為適宜,觀察條件為45°角觀察。比較色度差異時(shí)應(yīng)將觀察對(duì)象靠近并排放置,應(yīng)注意調(diào)整周圍環(huán)境顏色。為使用色塊的大小感覺(jué)相同,多使用無(wú)光澤、非熒光性的均勻無(wú)彩色背景。視覺(jué)測(cè)色法的觀察者必須具有正常的色覺(jué)。

2.儀器測(cè)色法

(1)光電積分法

光電積分法是儀器測(cè)色方法之一,通過(guò)把探測(cè)器的光譜響應(yīng)匹配成所要求的CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察光譜三刺激值曲線或某一特定的光譜響應(yīng)曲線,從而對(duì)探測(cè)器所接收到的來(lái)自被測(cè)顏色的光譜能量進(jìn)行積分測(cè)量。這種方法具有便攜、機(jī)動(dòng)性好、使用簡(jiǎn)使、測(cè)量速度快等優(yōu)點(diǎn),也具有適當(dāng)?shù)臏y(cè)量精度。采用光電積分法制成的測(cè)色儀器已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和控制過(guò)程中,但是這類儀器無(wú)法測(cè)出顏色的光譜組成,這時(shí)就應(yīng)該采用分光光度法來(lái)進(jìn)行顏色的測(cè)量。

(2)分光光度法

分光光度法是一種較精確的顏色測(cè)量方法,它主要是測(cè)定物體反射的光譜功率分布或物體本身的反射光度特性,然后根據(jù)這些光譜測(cè)量數(shù)據(jù)可以計(jì)算出物體在各種標(biāo)準(zhǔn)光源和標(biāo)準(zhǔn)照明體下的三刺激值。通常分光光度法可分成光譜掃描和同時(shí)探測(cè)全波段光譜兩大類。光譜掃描法是利用分光色散系統(tǒng)對(duì)被測(cè)光譜進(jìn)行機(jī)械掃描,逐點(diǎn)測(cè)出各個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的輻射能量,由此達(dá)到光譜功率分布的測(cè)量,這種方法精度高,但測(cè)量速度較慢。為了解決測(cè)量速度和提高測(cè)色效率,便出現(xiàn)了同時(shí)探測(cè)全波段光譜的新型光譜光度探測(cè)方法。為了同時(shí)探測(cè)全波段光譜能量分布,可采用多光路探測(cè)技術(shù)和多通道探測(cè)技術(shù)。但是多光路的同時(shí)性只在紅外波段實(shí)現(xiàn),在可見(jiàn)光區(qū)只能部分實(shí)現(xiàn),所以,為了探測(cè)可見(jiàn)光,通常采用平行探測(cè)法,即多通道技術(shù)。與常規(guī)的用單色儀分光實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)掃描的測(cè)色系統(tǒng)相比,多通道系統(tǒng)除了具有快速、高效的優(yōu)點(diǎn)之外,還大大降低了對(duì)測(cè)量對(duì)象和照明光源的時(shí)間穩(wěn)定性要求,應(yīng)用快速存取(對(duì)不含有關(guān)信息的通道快速跳過(guò))和分組處理(通過(guò)將相鄰?fù)ǖ老嗉涌蛇M(jìn)一步改善時(shí)問(wèn)分辨),在時(shí)間分辨和光譜分辨兩者之間實(shí)現(xiàn)有益的兼顧。目前,國(guó)際上作為產(chǎn)品真正用于自動(dòng)配色的顏色測(cè)量系統(tǒng)都是采用多通道技術(shù)。多通道快速測(cè)色系統(tǒng)的照明光源可以采用脈沖式和直流式兩種類型。兩種照明光源的選用各有利弊,只要設(shè)計(jì)合理,應(yīng)用得當(dāng),均能獲得滿意的結(jié)果。