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技術(shù)文章

色差儀的原理和組成結(jié)構(gòu)

點(diǎn)擊次數(shù):1765 發(fā)布時間:2023-9-26

色差儀的工作原理:

通常所說的色差儀是仿照人眼感色原理研制的,由照明系統(tǒng)、探測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)三部分組成,照明、探測部分分為“0/45"、“45/0"、“d/0"、“d/8"等測量一觀察方式。其中“0/45"是模擬人眼觀察角度而設(shè)計(jì),光源由45°角射入,0°角進(jìn)行測量?!癲/8"積分球式色差儀是用一內(nèi)壁涂白的球漫射照明樣品,在8°角測量,此結(jié)構(gòu)可以更好的測試固體的反射與液體的透射6。數(shù)據(jù)系統(tǒng)則是通過數(shù)值表達(dá)被測物體的顏色。

根據(jù)CIE(國際照明委員會)規(guī)定,任何一種給定物體色的特性都可以用三刺激值(X,Y,Z)色度坐標(biāo)來表示。色差儀是將原始的CIE三刺激值通過一系列數(shù)學(xué)關(guān)系的轉(zhuǎn)換,表示成易于理解的數(shù)值,比如:L*、a*、b*。在產(chǎn)品顏色檢測中應(yīng)用較多的為CIEL*a*b*表色系統(tǒng),其中+a*值表示紅色,-a*值表示綠色;+b*值表示黃色,-b*值表示藍(lán)色;+L*值表示明亮度,-L*表示陰暗度。通過這三個數(shù)值,可以準(zhǔn)確的表示出被測物體的顏色。


色差儀的組成結(jié)構(gòu):

光電積分測色色差計(jì)仿照人眼感色的原理,采用能感受紅、綠、藍(lán)三種顏色的受光器,將各自所感受的光電流加以放大處理,得出各色的刺激量,從而獲得這一顏色的信號。光電積分式儀器總的光學(xué)條件應(yīng)符合盧瑟條件(Luther condition)。

測色色差計(jì)主要包括測頭、數(shù)據(jù)處理器(含顯示器及打印機(jī))、直流電源及附件四部分。測色儀測頭由照明光源,濾色器,硅光電池,隔熱玻璃,凸透鏡,導(dǎo)光筒,擋板,積分球等組成。其中:

1)積分球是測色儀的重要構(gòu)成部件,在很大程度上決定了測色儀的使用壽命、測量精度和長期重復(fù)性。

2)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括放大電路、A/D轉(zhuǎn)換、中央處理器、顯示、打印等數(shù)據(jù)輸出。采用微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,通過液晶顯示和打印輸出各種色度數(shù)據(jù)。

3)內(nèi)部光源照明系統(tǒng):采用低能耗的特殊發(fā)光管,經(jīng)修正后作為測色用的標(biāo)準(zhǔn)照明體D65,保證220V+22V,50Hz+1Hz的穩(wěn)定電壓確保光源發(fā)光的穩(wěn)定性。測色儀內(nèi)部照明光源通常是標(biāo)準(zhǔn)A光源,而實(shí)際應(yīng)用中都需要測量物體在標(biāo)準(zhǔn)D65和C光

源下的色度值,因此要模擬出D65光源,使儀器總的光譜靈敏度符合D65下的盧瑟條件。

4)光譜三刺激值:選用CIE1964 補(bǔ)充觀察者10°視角的數(shù)據(jù);儀器照明幾何條件為o/d。

5)觀察條件:符合CIE所規(guī)定的0°入射/45°接收條件。光譜條件,總體響應(yīng)等價(jià)于CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65及10視場色匹配函數(shù)下的三刺激值X10、Y10、Z10(以下簡寫為X、Y、Z),最終可獲得測色的五種表色系統(tǒng):CIE Y10 x10 y10(1964),CIE:X10Y10Z10(1964),L*a*b*(1976),L*C*H°(1976)及 Hunter Lab和色差計(jì)算的三種表色系統(tǒng):ΔEab*(ΔL*Δa*Δb*),ΔEab*(ΔL*ΔC*ΔH*)及 Hunter ΔE(ΔL Δa Δb)。不同表色系統(tǒng)的測得數(shù)據(jù)均可以由計(jì)算機(jī)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換,并以數(shù)字顯示、可打印輸出。


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