【2017年整理】第五章 颜色测量和测色仪器.ppt

第五章 颜色测量和测色仪器 5.1 测色方法综述 测量方法：目视法、光电积分法、分光光度法。 1、目视法：在某种规定的CIE标准光源下（如标准光源A、D65或“北窗光”等）利用人眼的观察。要求操作人员具有丰富的颜色观察经验和敏锐的判断力，即便如此，其测量结果仍然包含了一些人为的主观因素，而且工作效率很低。 2、光电积分法：通过把探测器的光谱响应匹配成所要求的CIE标准色度观察者光谱三刺激值曲线或某一特定的光谱响应曲线，从而对探测器所接收到的来自被测颜色的光谱能量进行积分测量。 优点：测量速度很快，具有适当的测量精度。 缺点：无法测出颜色的光谱组成 5.1 测色方法综述 3、分光光度法：测定物体反射的光谱功率分布或物体本身的反射光度特性，然后根据光谱测量数据可计算出物体在各种标准光源和标准照明体下的三刺激值。 分光光度法：光谱扫描、同时探测全波段光谱。 (1)光谱扫描法：利用分光色散系统对被测光谱进行机械扫描，逐点测出各个波长对应的辐射能量，由此达到光谱功率分布的测量。 特点：精度很高，但测量速度较慢。 (2) 同时探测全波段光谱法： (a) 多光路探测技术：多光路同时性只在红外波段实现，在可见光区只能部分实现。 (b) 多通道探测技术：即平行探测法。 优点：快速、高效，大大降低对测量对象和照明光源的时间稳定性要求，应用快速存取和分组处理，在时间分辨和光谱分辨两者之间实现有益的兼顾。 目前，国际上作为产品真正用于自动配色的颜色测量系统都是采用多通道技术。 多通道测色系统的照明光源：脉冲式、直流式 脉冲光源：接近D65的脉冲氙灯、高光强、即时精度和重复性高。 直流式照明：色温接近A光源的卤钨灯，光源稳定、短波光强低、影响精度。 5.2 颜色测量原理 5.2.1 测色原理 5.2.2 测色公式 1、光电积分法 2、分光光度法 5.3 测色仪器 5.3.1 反射分光光度计 1、照明和观测条件的选择 根据实际观测物体情况来选择照明和观测条件。 举例： 印染工作者通常要尽力避免镜面反射进入眼睛，大多数的测试采用 0/d SPEX。 计算机配色采用 0/d SPINC 在线颜色测量采用 0/45 和 45/0 2、测色分光光度计分类 (1) 按照明受光的几何条件 多色漫射照明 积分球的多色照明方式快速扫描型分光光度计 (1) 按照明受光的几何条件 单色漫射照明 用积分球的单色照明方式的测定系统 (2) 按照明光源种类 单独采用卤素钨丝灯 卤素钨丝灯与滤色镜结合， 氙闪光灯 氙快速弧光灯。 (3) 按比较用白色标准 绝对反射率白板、 计算机贮存的标准白板 (4) 按对镜面反射光的措施 光泽吸收阱切断镜面反射光、计算方法去除。 (5) 按分光元件 衍射光栅、干扰滤色镜、连续干扰滤色镜 (6) 按入射光束：单光束、双光束。 3、现代分光光度计的特点 （1）测色和计算速度快 20世纪30年代一只样品测色需2 分钟以上， 20世纪80年代初Macbeth公司的2020光栅分光型测色只要3 秒钟， 瑞士Datacolor公司DC 3520 R分光光度计采用连续干涉滤色片分光，测定时间包括计算需6秒钟，而到80年代末采用闪光氙灯作为光源，每只颜色只需测色一次时间少于0.3 秒， 90年代，该公司的3881 Texflash型、DC 3890型、ELrepho 2000A型、脉络式分光光度计、Mixflash型等测色时间仅需0.1 秒。 （2）测色精确度和准确度高 一台分光光度计精确度和准确度与该仪器的分光方式、光谱范围、波长间隔等有关。 10 年前所用的测色仪器其波长间隔多在5 nm、10 nm、20 nm， 至今瑞士Datacolor公司的产品波长间隔已达0.8 nm。可以从仪器的稳定性即短期或长期的重现性来加以考核， 过去反射率达±0.2％，现达±0.01％～0.02 ％。 （3）测色功能多样化 现代分光光度计多与计算机配套应用，均具有很广的应用范围， 测色对象可包括有光泽和无光泽的。例如纤维、织物、塑料、油漆、陶瓷、纸张等， 能进行镜面和非镜面测定。 不论是散射性的，反光性的，透明性的，遮盖性的，荧光性的等等表面均不受限制，还可进行色差、白度等计算，各种计算公式可任意选择或配制。 测色条件诸如光源、视场、分光间隔等均可变化。 有的仪器正、逆向(多色光和单色光照明)均可测定； 反射、透射皆可应用。 有的仪器如瑞士MCS能用于大型物体(汽车)或不可裁割物体的颜色测量。 （4）操作的简便性 现代测色用分光光度计的测色操作过程，自始至终是自动进行，包括仪器标准、波长间隔的调整、测色