色差儀是模擬人眼對紅綠藍(lán)光感應(yīng)的檢測儀器,它可以在規(guī)定的幾何條件下對樣品進(jìn)行積分測量,直接測得透射或反射物體色的三刺激值和色品坐標(biāo),對被檢測物體進(jìn)行多角度分析。本文對色差儀的測量角度及測量角度的選擇方法做了介紹,感興趣的朋友不妨了解一下!
色差儀有哪些測量角度?
絕大多數(shù)的待測物體不是完全的漫反射體,它們的表面或多或少有光澤,即有部分的規(guī)則反射。照射在物體上的幅通量一部分被吸收,一部分可能透射過去,其余部分被有方向性的反射出來。被吸收的輻通量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,透射部分朝著離開眼睛的方向傳播,這兩部分輻通量對眼睛都不起作用。只有由物體從一定方向反射而進(jìn)入到眼睛的那部分輻通量才構(gòu)成顏色刺激,因而在不同的照明和觀測條件下,不透明物體表面的光譜反射率因數(shù)是不同的。由于照明和觀測條件對于光譜反射率因數(shù)測量的精確度和實(shí)測結(jié)果有一定影響,為了提高測量精度和統(tǒng)一測量方法,就有必要有標(biāo)準(zhǔn)的照明和觀測條件。
國際照明委員會(huì)推薦了幾種標(biāo)準(zhǔn)的幾何條件,規(guī)定了對物體的照明方式和觀測物體的方向。對反射型的物體來說有以下四種:
1)垂直/45°(縮寫:0/45)
樣品被一束光照明,照明光束的光軸和樣品表面法線間夾角不應(yīng)超過 10°。在與樣品表面法線成45±5°的方向觀測。照明光束任一光線和其軸之間的夾角不超過5°,觀測光束也應(yīng)遵守同樣的限制。
2)45°/垂直(縮寫:45/0)
樣品可以被一束或多束光照明,照明光束的軸線與樣品表面法線成45°±5°。觀測方向和樣品法線之間的夾角不應(yīng)超過10。照明光束任一光線和其軸之間的夾角不應(yīng)超過5°,觀測光束也應(yīng)遵守同樣的限制。
3)垂直/漫射(縮寫:0/d)
樣品被一束光照明,照明光束的光軸和樣品法線之間的夾角不超過10°。漫反射通量借助于積分球來收集,鏡面反射通量被吸收阱吸收。照明光束的任一光線和其軸之間的夾角不超過5°。
4)漫射/垂直(縮寫:d/0)
用積分球漫射照明樣品。樣品法線和觀測光束軸之間的夾角不應(yīng)超過10°,觀測光束任一光線和其軸之間的夾角不應(yīng)超過5°。
色差儀測量角度選擇方法:
在制作測色儀器或?qū)ΜF(xiàn)有樣品進(jìn)行顏色評(píng)價(jià)時(shí),選擇幾何條件十分重要,因?yàn)橐话銇碚f,幾何條件對測試結(jié)果有影響。同一個(gè)樣品,用不同的幾何條件測試時(shí),可能給出很不相同的結(jié)果。幾何條件的差異是影響儀器之間測試結(jié)果一致性的重要原因。人們觀測物體時(shí),一般喜歡將樣品表面的鏡面反射光排除,這樣可以獲得有關(guān)顏色的最多信息。對高光澤和中等光澤樣品用排除鏡面反射成分的幾何條件,測試結(jié)果與目視評(píng)價(jià)有較好的相關(guān)性。用45°/0°和d/0°兩種幾何條件對同樣染料不同表面紋理和光澤的樣品進(jìn)行色差測試,45°/0°條件測得結(jié)果有明顯色差,與目視感覺一致,而d/0°條件則幾乎測不到差別。但45°/0°條件對樣品表面結(jié)果的方向性比較敏感,會(huì)造成測試結(jié)果的不確定性。為減少這種影響,可用環(huán)形照明或環(huán)形接收的條件。
如前所述,當(dāng)用積分球測量發(fā)光(熒光或磷光)樣品時(shí),照明光的光譜功率分布會(huì)被樣品的反射和發(fā)射光改變,優(yōu)先采用定向型的幾何條件45°a:0°,45°x:0°或0°:45°a,0°:45°:x。不同行業(yè)有自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣,應(yīng)予以遵守。計(jì)算機(jī)配色習(xí)慣用含鏡面反射成分的積分球照明或積分球接收的幾何條件,用軟件扣除鏡面反射成分,進(jìn)行配色。不同廠家制造的儀器,即使都按CIE推薦的幾何條件制作,測試結(jié)果也不可能完全一樣,就幾何條件而言,di:8°和8°:di一致性更好些,它們不受吸收阱差異的影響,對樣品表面結(jié)果也不敏感。以上所述并不能當(dāng)成必須遵守的規(guī)定,只能參考。具體情況和操作者的目的是很復(fù)雜的,需要靈活掌握。
多角度色差儀的工作原理:
色差儀是模擬人眼對紅綠藍(lán)光感應(yīng)的檢測儀器,可以對被測物體進(jìn)行多種角度分析。一般來說,常會(huì)選擇15°、45°、110°的角度進(jìn)行分析。
這里測量的任何一種顏色都可以通過Lab顏色表示方法感知并測量得出。其中L表示亮度,100為白;a表示紅綠,正值為紅,負(fù)值為綠,0為中性色;b表示黃藍(lán),正值為黃,負(fù)值為藍(lán),0為中性色。通過Lab可以輕松表示出試樣和標(biāo)樣的顏色差異,通常情況下會(huì)用Δa、Δb、ΔL為標(biāo)識(shí)符,ΔE被定義為樣品的總色差,但其不能表示出試樣色差的偏移方向,ΔE數(shù)值越大,說明色差越大。色差儀可以根據(jù)CIE色度空間的Lab、Lch原理,測量顯示出試樣與標(biāo)樣的色差ΔE及Δa、Δb、ΔL值。