怎么进行颜色测量?颜色管理中常用的颜色测量仪有哪些?
2022-12-29
随着工业化生产的不断发展与进步,颜色评价在纺织印染、塑料、医药、食品等诸多行业中,成为了衡量产品品质的一个重要指标,因此提高颜色测量结果的准确度以及减少测量时间,成为了当前企业提高产品质量和效益的一个关键技术。那么,怎么进行颜色测量?颜色管理中常用的颜色测量仪又有哪些?本文为大家做了相应的介绍。
怎么进行颜色测量?
目前,对于颜色的检测主要有以下几种方法:
1.目测法:目测法属于最传统的颜色检测方法,但该方法受观察者心理、生理以及观测环境等因素的影响,测量的准确度较低且重复性较差,不能满足机械化和现代化工业生产的需求;
2.分光光度法:分光光度法是根据测量物体反射的光谱功率或透射率等光谱数据,通过相关计算得到被测物体在各种标准光源或标准照明体下的三刺激值,从而得到各种颜色参数;
3.光电积分法:光电积分法是把探测器的光谱响应匹配成所要求的CIE标准色度观察者光谱三刺激值曲线或某一特定的光谱响应曲线,再对被测量的光谱功率进行积分测量。
伴随着颜色度量和检测技术的进步,目视法因自身的精度不高、难以复现等缺点已基本被淘汰;传统利用分光光度法进行颜色测量的仪器虽然精度较高但具有体积较大,操作繁琐等缺点,同时由于目前较为先进的分光光度式测色仪均为国外开发研制,价格高昂,导致其只能在大型企业和科研机构实现应用,难以普及;光电积分法进行色差检测的仪器因其在色差检测方面具有较好的应用,遂有较多的国内开发商选择对这一类型的仪器进行研制,色差计应运而生,且价格普遍低廉。对于要求测量色差而言,这类仪器具有较好的效果,但如果涉及精度要求较高的颜色测量,就需要使用更高精度的分光色差仪。
颜色管理中常用的颜色测量仪有哪些?
为实现颜色测量数据化和可视化,国际照明委员会(CIE)在大量的试验和生产实践中总结建立了一系列颜色测量的原理、方法等,形成了CIE标准色度学系统,指导并推动了现代色度学的发展和颜色测量仪的发展。
颜色测量仪(即测色仪)一般是指使用某种方式或方法获取待测样品的三刺激值等颜色相关参数的仪器,根据测色原理可分为两类:光电积分式测色仪和分光光度式测色仪。无论哪种类型的测色仪,均是模拟代替人的眼睛来进行颜色评定和色差分析,以提高颜色测量的效率和精度。
1.光电积分式测色仪
光电积分式测色仪是利用反射或者透射方式获取可见光范围内被测物的所有波长信息,然后经过一次性积分得到被测物的三刺激值,再计算出相应的颜色参数,其测量原理如下图所示。
光电积分式测色仪主要由光源、探测器以及数模转换软件组成,其中探测器一般是采用有色玻璃滤光片进行校正的硅光电二极管或光电倍增管。光电积分式测色仪由于原理和结构的特点,尤其是有色玻璃滤光片的种类有限且加工工艺复杂,使得不同批次的滤光片往往存在一定的误差,故不能精确测量出被测物的三刺激值和相关的颜色参数,但对于两种待测物之间的颜色差异却可以准确测量,所以利用光电积分法进行颜色测量的仪器多为色差计。对于只需要控制物体颜色一致性,不需要进行配色的行业来说,光电积分式测色仪具有测量速度快、价廉且精度适当的优点。
2.分光光度式测色仪
分光光度式测色仪和光电积分测色仪不同,其并不是直接测量待测物的三刺激值,而是通过测量待测物的反射或者透射光谱,然后根据国际照明委员会推荐的某种颜色计算标准,进行计算得到待测颜色的三刺激值和其他颜色参数。下图是分光光度式测色仪的原理图。
在分光光度式的测色仪中,最早常用的光源有钨丝灯和弧灯,随着工业的进步,目前通常使用在可见光波段范围内相对稳定的卤钨灯和氙灯,同时采用阵列探测器作为传感器,光栅作为色散器件,导致此类型的测色仪的结构复杂,体积较大,价格较高,难以实现普及。
目前,该类仪器主要还是由国外仪器厂商和科研机构进行开发研制,例如Datacolor、HunterLab、X-Rite等,而国内仪器厂商亦有所建树,深圳市三恩时的分光测色仪产品均己达到较高水平。分光光度式测色仪通过获取待测物的可见光光谱,进而计算出所需的各颜色参数,所以精度较光电积分式测色仪要高很多,它适用于具有配色或较高颜色精度的场合。