颜色测量仪器色差仪的原理是怎么的?有什么应用?

文章来源:未知 时间:2024-04-24 点击:106

色差仪也称光电积分式色度仪,它是利用具有特定光谱灵敏度的光电积分元件,直接测量光源色或物体色的三刺激值或色度坐标的仪器。对于色差仪的工作原理及具体的应用,许多的用户不是很清楚,下文对此做了相应的介绍。

分光色差仪

什么是色差仪?

色差仪,从字面上看,就是检测不同物体颜色之间的差别。它普遍采用的是滤光片原理来对颜色进行判断。滤光片是玻璃片或塑料再加入特种染料做成的,未染色的玻璃片折射率和空气差不多,所有的色光都能通过;而经过染色的玻璃片,分子结构就会产生变化,折射率也不同,红色滤光片只能让红光通过,绿色虑光片只能让绿色通过,蓝色滤光片只能让蓝色通过。比如一束白光通过蓝色滤光片,射出的是一束蓝光,而绿光、红光极少,大部分都被滤光片所吸收了。

滤光片原理的色差仪,安装有一块彩色的滤光片,经过目标样反射后的色光经过通过滤光片后,仪器会读取到相应颜色的数据,但是这个数据只是一个相对值,是不准确的。

因为色差仪的结构简单,给出的颜色数据也不够准确,所以这类型产品只能用于质检,检测产品的色差,属于测色仪器中低端类产品,价格也比较的低廉。

手持式色差仪

色差仪的测色原理:

色差仪是仿照人眼能感觉红、绿、蓝三色的原理设计的,它在测量颜色时,采用的是光电积分法。光电积分法不是测量某一波长的色度值,而是在整个测量波长区间内,通过积分测量测得样品的三刺激值X、Y、Z,再由此计算出样品的色品坐标等参数。

传统的方法用滤光片覆盖在探测器上,把探测器的相对光谱灵敏度S(λ)修正成CIE推荐的光谱三刺激值x(λ)、y(λ)、z(λ)。这样需要三个光探测器接收光刺激,同时就能用一次积分测量出样品的三刺激值X、Y、Z。滤光片须满足卢瑟条件,以精确匹配光探测器。在实际的滤色修正中,由于色玻璃的品种有限,又存在一定的带宽,所以不可能完全符合卢瑟条件,只能近似符合。

而随着探测器技术的发展,彩色摄像器件的技术成熟,现在的某些探测器可以同时接收彩色信号三刺激值R、G、B,但由于不同的探测器对R、G、B具体波长的定义不同,彩色探测器件的动态范围有限等问题,使得这种测量也很难达到很高的精确度。

一般的色差仪由光源、探测器、数据处理器和输出单元四部分组成。色差仪直接测量出色源的三刺激值和色品坐标的误差相对较大,而测量两个色源之间的色差的精度相对较高,因而又被称为色差计。


色差仪的具体应用:

1.简单的颜色识别

可以通过色差仪的颜色测量功能,选择合适的颜色空间和颜色参数进行颜色测量,从而了解颜色。

2.颜色质量控制

可以使用色差仪的色差对比功能,判断颜色色差是否合格,实现在生产过程中控制颜色质量一致。保来发的色差仪具有QC判定功能,可以设置合适的色差阈值,能够立刻评判出色差是否合格,不用人工判断,缩短质量控制时间。提高生产效率。

3.非同色异色批次的评估

可以将第一批次的颜色测量并记录,然后对比其余几批生产的产品颜色,判断是否有色差。保来发的色差仪具有数据储存功能,可以将颜色储存到仪器中,无需多次记录首批颜色记录,不用担心首批产品或者标准品褪色影响后续的色差判断。

4.同色异谱鉴定

部分功能强大的色差仪可以测量光谱反射率曲线,可以通过查看光谱反射率曲线的拟合程度判断有无同色异谱的现象。同色异谱现象即为当两个样品在日光观察条件下看起来匹配,但在其他照明条件下(如荧光灯、白炽灯或 LED)不匹配时,就会发生同色异谱。保来发新推出的便携式分光测色仪可以查看光谱反射率曲线,轻松判断是否有同色异谱现象。

便携式色差仪

色差仪和分光测色仪的区别:

1.测量原理上的区别

色差计则按三刺激值原理设计,测量的值不是颜色真正的绝对值,只能用于颜色的相对比较。三刺激值色差计有相对价格低廉、外形小巧、出众的灵便性以及操作简便的特点,目国内很多的色差厂家大都是利用这个原理。

分光测色仪是根据分光型原理设计,能够测量颜色真正的绝对值,分色测色计具有高精度性和不断增加的多功能性。由于它可以测得每一波长下的反射率曲线,因此适用于复杂的色彩分析,当然价格也相对昂贵。分光测色仪:又分为“0/45度”和“d/8度积分球”两种测量-观察方式:“0/45度”只能用来测平滑的表面,而且不能用于电脑配色。“d/8度积分球“可以用来测量各种表面,用于电脑配色。

2.使用功能上的区别

色差仪用来测量两个样品之间的颜色差值。一般不能给出颜色的色彩坐标空间的值(L、a、b值),但能给出两个样品之间(通常是标准与样品之间)的色差值(ΔE),这种色差仪没有颜色的值数据,没有办法与他人进行数据交换,也不能建立和管理自己的色彩标准数据库。

分光测色仪是根据分光型原理设计的,它可以测得每一波长下的反射率曲线,同时也能准确的测量出L,a,b值,比一般的色差仪更为准确,稳定性更好。内置软件功能强大,包含所有必要的色彩方程式、适合不同任务的标准光源,及大量特定行业及应用的指标。

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