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色差仪和分光测色仪的区别是什么?怎么选购?

  人气:142  发表时间:2024-05-14
线条

色差仪和分光测色仪是色彩管理中最为常用的两类测色仪器,都可以对颜色进行量化,并给出颜色之间的差异值,以此来对色彩进行传递和管理。那么,色差仪和分光测色仪的区别是什么?下文对此做了分析。

色差仪

色差仪的测色原理:

色差仪是模拟人眼的三刺激值特性,用光电积分效应,直接测得颜色的三刺激值。这类仪器使用颜色滤光片,对所用的光电探测器的光谱响应进行滤色修正,使它与CIE标准观察者相一致。同时对照明光源也加以滤色修正,使之符合标准照明体的相对光谱功率分布(实际中均把这两种滤色修正混成一组来设计),光电积分式仪器其总的光学条件应符合卢瑟条件。

在实际的滤色修正中,我们不可能做到仪器完全符合卢瑟条件,只能近似符合。近似的程度决定了仪器的精度。光电积分式仪器在测量原理上存在误差,其精度自然比不上分光式仪器。

这类仪器一般都由光源、探测器、数据处理器和输出单元几部分组成。光源多为稳定性光源,较多使用的是卤素灯。探测器为三个或四个经过滤色修正的硅光电池或光电管。在结构形式上一般有台式和便携式两种。由于光源的光谱功率分布和光电池的光谱灵敏度直接影响到光学模拟的结果,所以它们的稳定性和一致性在仪器制造中是十分重要的。

光电积分式仪器对颜色的绝对测量精度不高,但对颜色的相对测量,尤其对中色差测量还是比较常见的。所以在很多场合中,我们称之为测色色差计。

分光测色仪

分光测色仪的原理:

分光测色仪不是直接测量颜色的三刺激值本身,而是测量物体的光谱反射或透射特性,也就是测得物体的光谱辐亮度因数或光谱透射比,再选用CIE推荐的标准照明体和标准观察者,通过积分计算求得颜色的三刺激值。

在实际测量中,它一般以5~20nm 的等距波长间隔,在380~780nm的波段内测得各波长的光谱反射(或透射)率。由于这类仪器测得的是最基本的颜色光学数据,所以它可用计算的方法灵活地得出颜色物体在各种条件下(如D65、C、A照明体)的三刺激值XYZ和X10Y10Z10。

根据光谱信号采集的方式,分光式仪器可分为单通道扫描式和多通道采集式。单通道扫描式主要由电源、单色器、光电探测器、数据处理和输出装置几部分组成,光源一般为稳定性光源(如卤钨灯、氙灯);单色器是整个仪器的核心,其形式有棱镜分光式、光栅分光式和滤光片分光式等;探测器为光电倍增管、光电管,由于仪器的扫描机构和光路较复杂,使得仪器的体积较大。多通道采集式主要由光源、色散装置、探测器、信号采集电路、数据处理和输出装置几部分组成,光源多用脉冲光源,即脉冲氙灯;光电传感器阵列为光电二极管阵列或CCD;色散元件常为衍射光栅。

分光式仪器是颜色测量中的权威仪器,测量精度较高,传统的分光光度计体积较大成本也较高,使得它的使用受到很大的局限:一般仅适于实验室使用。新一代分光光度计的出现,由于它采用了先进的技术和新的器件,使得仪器的结构大大简化,体积大为缩小,这将使其使用范围产生巨大的变化。


色差仪和分光测色仪的区别:

色差仪和分光测色仪的区别,主要体现在以下几个方面:

1.测色原理不同

色差仪是一种基于滤色片的颜色测量仪器,它通过比较待测颜色与标准颜色之间的差异来计算出色差值。色差仪通常由一组滤色片、光电池和测量孔组成,通过调节滤色片的位置和测量孔的大小来测量不同颜色。

分光测色仪则是一种基于分光技术的颜色测量仪器,它通过将待测颜色分解成不同波长的单色光,然后测量每个波长下的反射率或透射率来计算颜色参数。分光测色仪通常包括一个分光器、一个检测器和一个光源,能够提供更精确的颜色测量结果。

2.测色功能不同

色差仪通常用于测量一些简单的颜色参数,例如色差、亮度、对比度等。在使用时,用户需要将仪器放置在待测物体上方,调整滤色片的位置和测量孔的大小,然后读取仪器显示的色差值。

分光测色仪则适用于更精确的颜色测量,例如颜色配方、色彩还原和质量控制等。在使用时,用户需要将仪器放置在待测物体上方,选择合适的光源和分光器,然后进行测量并读取结果。

3.应用领域不同

色差仪通常应用于纺织品、塑料、涂料等领域中的颜色测量和质量控制。例如,在纺织品行业,色差仪可以用于测量布料的颜色差异,确保产品的一致性。

分光测色仪则广泛应用于化妆品、印刷品、建筑材料等领域中的颜色控制和配方管理。例如,在化妆品生产过程中,分光测色仪可以用于测量粉底液的颜色和遮盖力,以确保产品的质量和一致性。

4.仪器价格不同

光电积分色度仪器外形小巧、轻巧方便、操作简便单功能相对单一,因此价格比较便宜。

分光光度测色仪器具有高精度性和不断增加的多功能性,适用性更广,因此价格也相对昂贵。

综上所述,虽然色差仪和分光测色仪都是常用的颜色测量仪器,但它们在测量原理、测色功能和应用领域等方面存在一些不同之处。色差仪适用于简单的颜色参数测量,操作简便,适用于日常的色彩管理;而分光测色仪则更适用于精确的颜色测量和配方管理,需要一定的专业知识和技术支持。在选择使用哪种仪器时,需要根据具体的测量需求和应用场景进行选择。


色差仪和分光测色仪怎么选?

色差仪是一种测量光刺激的CIE三刺激值的仪器,可直接测量颜色的色度量。此类三刺激式仪器的优点在于体积小和便于携带,它们主要在生产部门和检验部门用来测量色差。而分光测色仪是一种用于测量以波长为函数的特定光学性能的仪器,它是根据光谱数据计算色度量的。精确度较高,一般主要用于科研部门。

在颜色测量过程中,有时会出现2种颜色在一种光源下显示相同,但在另一种光源下显示出不同的现象,这称为条件等色(也叫同色异谱)现象。对于有条件等色现象的物体,两物体颜色的光谱反射特性是不一样的。色差仪通常只在标准光源D65和标准光源C下作测量,这2种光源均相当于日光并具有非常相似的光谱能量分布。正因为如此,色差仪不能用来测量条件等色现象;而另一方面,分光测色仪装备有各种各样光源能量分布特性,因此能测量条件等色现象。分光测色仪还能显示光谱反射率曲线,从而可以确切地看到这2种颜色的光谱反射率是如何不一样的,更适合于复杂的色彩分析。

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