光信息专业实验报告：色度学测量实验 (4).doc

PAGE PAGE 1 光信息专业实验报告：色度学测量实验 【实验过程记录】 14:30 熟悉实验仪器，阅读说明书 14:50 开启各仪器电源，开始实验 1、透射样品测量： 1）把转向镜拨到透射率档，工作模式选择“透射基线”，样品室空置，开始扫描，通过调节负高压和狭缝宽度，使基线饱满但不溢出。 此时，负高压：260V 狭缝宽度：0.36mm 2）工作模式选择“透射”，样品室放入红、绿、蓝色玻璃片进行测量。 2、反射样品测量 1）把转向镜拨到反射率档，工作模式选择“反射基线”，放入白板，开始扫描，同样，调节负高压和狭缝宽度。使基线饱满但不溢出。 此时，负高压：610V 狭缝宽度：0.30mm 2）放入红色的盒盖进行测量。 16:00 实验数据保存在：桌面：\ B7，实验结束，整理仪器 【实验数据记录与处理】 1、测量透射样品 （1）测量透射基线 把转向镜拨到出缝1，打开软件。选择“透射基线”模式，样品室置空，调节负高压和狭缝大小，使测量的基线比较饱满，但信号又没溢出。得到的基线如下： 图 4 透射基线 （2） 测量样品透射率 分别放入红、绿、蓝三种透射样品，选择“透射率”模式，测量透射率，测量过程中负高压和狭缝大小不能再变化。 1）红透射样品： 图5 红色样品透射率曲线 2）绿透射样品： 图6 绿色样品透射曲线 3）蓝透射样品： 图7 蓝色样品透射曲线 由图5——图7可见，透射率的峰值出现在样品颜色对应的波长范围内，说明透明物体的颜色是由透过它的光的波长所决定的，其它光大部分会被吸收。 （3）利用软件自动计算样品在参照光源下的色度坐标及其它参数，要选择正确的寄存器，参考光源选择“标准光源A”，计算该结果见表1。 图8 红色样品色度图 图9 绿色样品色度图 图10 蓝色样品色度图 表1 三基色滤光片色度参数 滤光片 主波长/nm 饱和纯度 色度纯度 实测色坐标 标称色坐标 红 605.5 100.0% 100.0% x=0.6500 y=0.3497 x=0.6603 y=0.3383 绿 518.5 31.4% 48.3% x=0.3268 y=0.5406 x=0.3525 y=0.5490 蓝 493.3 92.8% 66.1% x=0.1454 y=0.0870 x=0.1434 y=0.1080 相对误差计算 红：； 绿：； 蓝：； 对于红光，误差较小，测量的结果与标定的数据比较符合。根据色度坐标得到样品颜色为一种很接近红色的橙色。根据主波长同样可以证明样品为橙色而非红色（橙色范围：597～622nm）。饱和纯度非常高，说明样品的橙色非常深。色度纯度亦非常高，说明主波长的光谱色——橙色，在样品中所占亮度的比例极高。 对于绿光，误差较小。根据色度坐标得到样品颜色为图9中白点所示处，为绿色的一种，很接近黄色的位置。根据主波长同样可以证明样品为绿色（绿色范围：492～577nm）。饱和纯度很低，说明样品的绿色非常浅。色度纯度一般，说明主波长的光谱色——绿色，在样品中所占亮度的比例居中。 对于蓝光，纵坐标有较大误差。根据色度坐标得到样品颜色为图10中白点所示处，为蓝色的一种，但由于测量的色度横坐标比实际偏大，故得到的颜色比实际要偏紫色。根据主波长同样可以证明样品为蓝色（蓝色范围：455～492nm），。饱和纯度较高，说明样品的蓝色较深。色度纯度一般，说明主波长的光谱色——蓝色，在样品中所占亮度的比例居中。 2、测量反射样品的色度参数 （1）放入标准白板，调节电压和狭缝宽度，得到较大的反射基线，但信号又没有溢出，如图11。 图11 标准白板反射基线 （2）将标准白板更换为红色盒盖，测量反射率。 图12 红色盒盖反射率 （3）打开“色度计算”窗口，计算该样品在参照光源下的色度坐标及其它参数。 图13 红色盒盖色度图 由图13可以读出反射样品的色度参数为： 主波长：613.2nm，饱和纯度：72.4%，色度纯度：67.6% 色坐标：x=0.6132，y=0.3476，z=0.0402 根据色度坐标得到样品颜色为图13中白点所示处，为红橙色的一种。根据主波长同样可以证明样品为红橙色偏橙色。饱和纯度较高，说明样品的橙色较深。色度纯度也居中，说明主波长的光谱色——橙色在样品中所占亮度的比例居中。 3、采用分步计算方式重复上述计算，熟悉色度计算的方法 以第一步中测量的蓝色样品为例。 （1）为测量样品的色坐标，必须先测量样品的反射曲线，由于数据点过多，这里不一一列出，只列出前几个数据： 波长/nm 透射率/% 400 57.8 405 58.4 410 59.3 415 60.6