顏色測(cè)量的原理是什么?顏色測(cè)量的通用儀器有哪些?
2023-02-16
顏色是產(chǎn)品的外觀屬性,也是檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈及人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求關(guān)注度的提升,越來越多的與顏色打交道的行業(yè),開始注重產(chǎn)品的顏色,引進(jìn)了專業(yè)的顏色檢測(cè)儀器。那么,顏色測(cè)量的原理是什么?顏色測(cè)量的通用儀器有哪些?下文小編就帶你儀器了解一下!
顏色測(cè)量的原理:
人類的眼睛是最古老的顏色測(cè)量工具,人眼對(duì)微小的顏色差別有很敏銳的辨別能力。人們長(zhǎng)期利用目視比較的方法來判別產(chǎn)品的顏色質(zhì)量,但是目視方法測(cè)量的結(jié)果帶有主觀性,它因?yàn)槭艿叫睦硪蛩亍⒏魅搜劬︻伾曈X特性的差異、測(cè)量時(shí)人的身體狀況(疲勞程度)等因素的影響,所以在顏色分析和顏色檢測(cè)中,目視比較法和目視測(cè)量?jī)x器都有不少缺陷。
CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)的建立,為客觀地、定量地測(cè)量顏色奠定了基礎(chǔ)??梢酝ㄟ^對(duì)物體光譜特性的測(cè)量來確定顏色,使許多行業(yè)的顏色檢驗(yàn)?zāi)苡脙x器代替人眼。
顏色測(cè)量的對(duì)象是外界的物體,人眼就是通過它們發(fā)出的光來認(rèn)識(shí)顏色的,人眼看到的光刺激可分為三種模式。
(1)一般物體模式:人眼接收的光刺激是來自被光源照明的物體,并經(jīng)過物體反射或透射后的光形成的。這種物體的顏色稱為物體色。
(2)自發(fā)光模式:人眼接收的是光源自身發(fā)出的光的直接刺激。這種顏色稱為光源色。
(3)孔模式:人眼接收的光刺激只是一種光,沒有外形等影響。這種模式一般用于色度學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。
雖然每種模式都有自己的特點(diǎn),但是,不論哪一種模式的刺激,對(duì)它們的顏色定量測(cè)己試,都是基于CIE的三刺激值計(jì)算公式。以一般反射物體的光譜輻亮度因數(shù)為例,可寫成:
式中,S(λ)為標(biāo)準(zhǔn)照明體的光譜功率分布;β(λ)為物體的光譜輻亮度因數(shù);x(λ),y(λ),z(λ)為標(biāo)準(zhǔn)觀察者的光譜三刺激值;k為比例系數(shù)。
標(biāo)準(zhǔn)照明體的光譜功率分布 S(λ),物體的光譜輻亮度因數(shù)β(λ)和標(biāo)準(zhǔn)觀察者光譜三刺激值 x(λ),y(λ),z(λ)都是求取顏色的三刺激值所必需的。
顏色測(cè)量的通用儀器:
顏色測(cè)量?jī)x器就是通過一定的途徑求得三刺激值的工具。由于獲得三刺激值的方式不同,測(cè)色儀器主要分為兩類:分光測(cè)色儀器和光學(xué)模擬式(如色度計(jì))測(cè)色儀器。
分光測(cè)色儀器是顏色測(cè)量最基本的儀器。這類儀器不是直接測(cè)量顏色的三刺激值本身而是測(cè)量物體的光譜反射或光譜透射特性,也就是測(cè)量物體的光譜輻亮度因數(shù)或光譜反射比或光譜透射比。再選用CIE的標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)觀察者,通過積分計(jì)算,求得顏色的三刺激值。分光測(cè)色儀器實(shí)際上是一種物理量測(cè)試儀器,心理物理量三刺激值是根據(jù)色度學(xué)理論計(jì)算出來的。而光學(xué)模擬式(如色度計(jì))測(cè)色儀器則不同,它的探測(cè)器很像人眼的視覺系統(tǒng),能直接測(cè)得與顏色的三刺激值成比例的儀器響應(yīng)數(shù)值,直接換算出顏色的三刺激值。光學(xué)模擬式測(cè)色儀器獲得三刺激值的方法是由儀器內(nèi)部光學(xué)模擬積分來完成的,也就是用濾色器來校正儀器光源和探測(cè)元件的光譜特性,使輸出的電信號(hào)大小正比于顏色的三刺激值。所以,光學(xué)模擬式測(cè)色儀器是一種心理物理量測(cè)試儀器。
還有一類儀器——彩色密度計(jì),它不是標(biāo)準(zhǔn)的顏色測(cè)量?jī)x器,它的響應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)觀察者的響應(yīng)并無嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。然而,它也具有紅、綠、藍(lán)響應(yīng)。因?yàn)槿说囊曈X系統(tǒng)有紅、綠、藍(lán)響應(yīng)的感受器,所以彩色密度計(jì)的響應(yīng)和人的視覺系統(tǒng)之間也存在著一定的關(guān)系。密度計(jì)在某些情況下能給出顏色測(cè)量的近似值。但是,它的特點(diǎn)主要是能十分精確地探測(cè)到顏色的變化,而不論這種變化被人眼如何感受。因此,彩色密度計(jì)是顏色產(chǎn)品生產(chǎn)和顏色處理過程中,進(jìn)行質(zhì)量控制的極有用的儀器,尤其在照相和印刷行業(yè)。