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色差仪的测量原理及测量数值分析

  人气:144  发表时间:2021-06-30
线条

色差仪作为颜色管控领域颜色检测的常用设备,它可以将测量物体的颜色换算成数字在屏幕上显示,从而快速的帮助用户评定两个物品之间的颜色差异。本文为大家简单的介绍了色差仪的测量原理及数值的分析方法,感兴趣的朋友可以看看。

色差仪测色原理:

颜色并不是物质的固有特性,颜色既与物质本身的分光特性等性质有关,又与照明条件观察条件,观察者的视觉特性以及其他因素有关。色度计量主要是对颜色做出定量的描写从而对颜色进行控制。色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色的测量理论的科学,由于有了评价颜色的统一标准和定量的办法,使色度计量在许多部门获得应用。色差仪就是根据色度学原理,参照相关标准设计的颜色检测工具,根据检测原理的差异,可以分为色差计和分光测色仪。

分光测色仪:通过对物体进行光谱光度测量,测量其光谱反射率或光谱透射率,进而得出物体色的三刺激值和色度坐标,通过分光测色仪可以画出物体色的分光反射率曲线。每一条分光反射率曲线只表示一种颜色,因此测量结果更具有参考价值。

光电积分式色差计:它是利用仪器内部光源照明来测量物体的透射色或反射色的色差仪,通过颜色滤光片和光电探测器适当组合,来模拟CIE标准观察者的光谱三刺激值,然后通过仪器内部的微机系统计算出被测样品之间的色差值。这种仪器通常可以准确地评价两个色源之间的差异程度,不过由于仪器的准确度与符合卢瑟条件的程度有关,因此测量的色源的三刺激值和色品坐标的误差难以避免。

色差仪色差分析方法:

色差指的就是两种颜色的差异,即色调、饱和度和亮度者三者综合的差异。色差分析仪就是一种能够自动比较样板与被检品之间颜色差异程度的仪器,通过测量输出L、a、b三组数据和比色后的ΔE、ΔL、Δa、Δb等色差数据。

1931年,CIE(国际标准照明委员会)建立了一系列表示可见光谱的颜色空间标准。基本的CIE颜色空间标准是CIE-XYZ,它建立在标准观察者的视觉能力的基础上,也就是说它反映了标准的人眼可见颜色的范围。基于CIE-XYZ又有CIE-xyY、CIE-Lab、CIE-Lch等标准颜色空间。

色差分析仪就是参照CIE标准设计研发的光学检测仪器,模拟人眼对红、绿、蓝光感应,然后通过光电积分或分光光度法,测量并计算得到三刺激值X、Y、Z,然后由相关的公式转换成L、a、b等色度参数。由于不同类型色差分析仪应用的测色方法并不一致,其测量颜色结果的准确性也会有所区别,所以单纯以一组Lab值来判断某个颜色并没有太大的实际意义,但是当我们对两个颜色进行比较时,就可以通过两个颜色的Lab差值来判断出它们之间的差别。

“L”代表物体的明亮度:0-100表示从黑色到白色

“a”代表物体的红绿色:正值表示红色,负值表示绿色

“b”代表物体的黄蓝色:正值表示黄色,负值表示蓝色

所有颜色都可以通过Lab色空间感知并测量,这些数据也可以用来表示标样同测试样的色差,并通常以△Eab(总色差)、△L、△a、△b表示。

△L=L样品-L标准(明度差异)

△a=a样品-a标准(红/绿差异)

△b=b样品-b标准(黄/蓝差异)

△L+表示偏白,△L-表示偏黑

△a+表示偏红,△a-表示偏绿

△b+表示偏黄,△b-表示偏蓝

其中△L*,△a*,△b*,为参考样品和被测样品之间明度L*和色度指数a*,b*的差值。色差值用ΔE* 来表示,为综合总色差,具体计算方法和亮度差△L、红绿差△a、黄蓝差△b都有关系。总色差ΔE*的计算公式如下:

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