颜色测量的几何条件有哪些?颜色怎么测量?
2023-04-27
颜色是光作用于人眼所产生的一种视觉反应,因此颜色的形成与物体、光源和人眼观察角度存在一定的关系。为了统一颜色测量的标准,国际照明委员会CIE依据这三个因素对颜色测量的几何条件做了规定。本文对颜色测量的几何条件及颜色测量的方法和仪器做了简要的介绍,对此感兴趣的朋友不妨了解一下!
颜色测量的几何条件:
在一般情况下,照射在物体上的辐通量一部分被吸收,一部分被透射过去,其余部分被反射出来,只有进入观察者眼睛的辐通量才能构成颜色刺激,所以在不同的照明和观察条件下,不透明的物体表面的光谱反射率是不同的。因此,CIE1971年正式推荐以下四种测色的标准照明和观测的几何条件供选择:
1.垂直/漫射(缩写:0/d)
对样品表面的垂直方向照明,用积分球收集除垂直投射光以外的所有方向的漫反射光。照明光束与样品表面法线的夹角不超过5°,照明光束的轴线与样品表面法线的夹角不超过10°。
2.漫射/垂直(缩写:d/0)
利用积分球以均匀亮度沿各种方向照射样品表面,探测出垂直方向反射光,测得光谱辐亮度因数。被探测光束轴线与样品表面法线的夹角不应超过10°。积分球所有开口的总面积不应超过积分球内壁总面积的10%。
3.垂直/45度(缩写:0/45)
对样品表面以垂直方向照明,在 45°角的方位探测其反射光,测得光谱辐亮度因数,照明光束中任意一光线与光轴的夹角不应超过5°,照明光束轴线与样品表面法线的夹角不超过10°,探测方向与样品表面法线的夹角是45°±5°。
4.45度/垂直(缩写:45/0)
一束或多束光对样品表面成5°方向照明,垂直方向探测其反射光,测量光谱辐亮度因数。照明光束中任一光线与轴线夹角不应超过5°,照明光束轴线与样品表面法线的夹角为45±5°,探测方向与样品表面法线的夹角不超过10°。
颜色测量的方法:
1.光谱法
根据光谱法测量颜色最常见的是将任何一种色感刺激都看成很多光谱刺激的总和,每个真实的色刺激又都由相应的光谱刺激相加配色而成。因此,光谱刺激的色刺激值是运用光谱法的基础。这种方法包括两个步骤。(1)进行光谱光度测量,测定色感刺激函数,即测量射入眼内的光线的相对光谱辐射分布;(2)色度计算,即用标准色谱刺激值对测得的数据进行数学逻辑运算。
2.三波段法
三波段法(即明度测色法)是通过光度测量求色刺激值的一种方法。测量可以采用目视法,也可采用物理接收器,但不论那种方法,都必须使接收器具有完全确定的光谱灵敏度。进行目视测量一般不用三波段法,因为会遇到在异色测量中常见的那些困难和误差;三波段测色仪只在个别情况下用于绝对测量,因为它与标准光谱刺激值曲线的匹配不够准确。
3.相等法
相等法是用人的眼睛观察,将被测色刺激值与对比色刺激值调整成一样。对比色刺激值的颜色测定值必须是已知的,或是利用仪器略经调整就能计算出来的。这种方法测色只能通过目测判断。
颜色测量的仪器:
1.光谱光度计
对物体色进行测量,使用光谱光度计,测定物体色的光谱反射率因数或光谱透射率因数,从而得到物体色的三刺激值和色度坐标值。光谱光度计在颜色测量中有着很重要的意义,它由单色仪和探测器组成。其中,单色仪是将光源的复合辐射分解成不同波长的单色辐射,使用的色散元件是棱镜或衍射光栅。探测器是使用光电管和光电倍增管将辐射能转变成电能来记录和比较辐通量的大小。
2.自动光谱光度测色仪
这种仪器是利用电学平衡原理制造,也叫电平衡测色仪,由棱镜、光栅、自动光谱光度计、色彩转换仪和计算机等部分组成。其中光栅光谱光度计由单色仪和光度探测器两部分组成,测量范围为240nm~850nm。
3.分光光度计
是利用光电管法测定光谱的反射率或透射率的仪器,是一种发展很快的仪器。
4.色差计
是利用仪器内部光源照明,测量样品的透射光或反射光,由探测器、放大调节器、仪表读数或数字显示、数据运算部分组成。