2022-10-26
測色色差計是測量非熒光物體表面色及色差的儀器。其用途廣泛,涉及電子科技,工程建設(shè),材料包裝、精細化工、汽車工業(yè)等多方面,因此對色差計的檢定非常重要。但由于測色色差計種類繁多,各種型號的色差計可能存在照明、觀測條件、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等的不同,因此在檢定過程中受到的影響因素較多。本文從基礎(chǔ)理論及檢定過程方面,分析了在檢定過程中需要注意的問題,并就如何選擇相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)色板進行校準(zhǔn),提高檢定準(zhǔn)確性作出分析,感興趣的朋友可以了解一下!
測色色差計由照明系統(tǒng)、探測系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三大部分組成,其輸出結(jié)果即為三刺激值X,Y,Z,經(jīng)計算得出色品坐標(biāo)x,y或色差。在JJG595-2002《測色色差計計量檢定規(guī)程》中,以△Y,△x,△y作為示值誤差的判定參數(shù),因此,對于無顯示三刺激值與色品坐標(biāo),僅顯示L*,a*,b*的色差計來說,需要將L*,a*,b*轉(zhuǎn)換為X,Y,Z及x,y再進行判定。
現(xiàn)在使用的測色色差計光源主要有A光源,C光源,D65光源,A光源代表完全輻射體在2856K發(fā)出的光(X=109.87,Y=100.00,Z=35.59),C光源代表相關(guān)色溫大約為6774K的平均日光,光色近似陰天天空的日光(X=98.07,Y=100.00,Z=118.18),D65光源代表相關(guān)色溫大約為6504K的日光(X=95.05,Y=100.00,Z=108.91),它的相對光譜功率分布在300~830nm的光譜范圍內(nèi)。現(xiàn)階段國際照明委員會(CIE)規(guī)定新型材料樣品色的測量,要求照明體光譜分布的范圍不僅限于可見區(qū),還必須包括近紫外區(qū)成分,而以往使用的標(biāo)準(zhǔn)光源A和C,不能完全代表日光(晝光),尤其是紫外波段。因此,它們已不能適應(yīng)色度學(xué)發(fā)展的需要,現(xiàn)在主要光源多為D65光源。
在顏色測量時,有光源和接收反射光線的裝置,也就是入射和反射光線,其間夾角主要有兩種,2°與10°,這是因為在不同的角度下,模擬人眼視場所看到的顏色有差別。實驗表明:人眼從小視場(2°)增大到大視場(10°)時,顏色匹配的精度和辨別色差的能力提高,但當(dāng)視場再進一步增大時,顏色匹配的精度提高就不大了。由于10°標(biāo)準(zhǔn)視場對400~500nm區(qū)域短波光譜有更高的敏感性,目前多數(shù)儀器以D65,10°為主。
在檢定過程中,先要明確色差計的光源和觀測視角,以對應(yīng)用于校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)色板的值。
測色色差計的探測系統(tǒng)主要有以下4種:45°/垂直(用45/0表示)、垂直/45°(用0/45表示)、漫射/垂直(用d/0表示)、垂直/漫射(用0/d表示),少數(shù)儀器會出現(xiàn)漫射/8°(用d/8表示)、8°/漫射(用8/d表示)。以0/d為例,這表示樣品被一束光照明,該光束的軸線與樣品法線間的夾角不超過10°,用積分球收集反射通量,照明光束的軸線和任一光線間夾角不超過5°,當(dāng)積分球開孔部分的總面積不超過球內(nèi)反射整球面積的10%時,其直徑可以是任意的。在對測色色差計進行檢定時,必須明確儀器的探測系統(tǒng)是哪一種類型,以對應(yīng)不同的標(biāo)準(zhǔn)色板值,但由于不同測量條件下,標(biāo)準(zhǔn)色板的值均不同,試驗表明,0/45,8/d的儀器可當(dāng)作0/d來進行檢定,45/0,d/8的儀器可當(dāng)作d/0來進行檢定,以此來簡化所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)色板的校準(zhǔn)值,且能保證檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
測色色差計的探測系統(tǒng)還包括鏡面反射的影響,有些儀器可選擇在檢定時是否包含鏡面反射,而有些儀器則只有鏡面反射,且兩者在檢定過程中數(shù)值相差較大,因此,必須結(jié)合儀器說明書,確定儀器是否包含鏡面反射,再結(jié)合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)色板值,進行檢定和判斷。
在色差計的檢定中,通常儀器中會有不同的色度系統(tǒng)給予選擇。如CIE1931XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)適用于1°~4°的視場觀測范圍,CIE1964XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)適用于4°~10°的視場觀測范圍,而有些色差計并不以XYZ作為色度的評判,而以△E的色差值作為不同顏色間的比較。因此,在檢定中應(yīng)注意,使用不同的色差公式得出的結(jié)果往往相差很大,容易造成誤判,因此在選擇色差公式時同樣需要重視。
綜上所述,由此我們可以看出,在測色色差計的檢定過程中,涉及許多方面的因素需要考慮,各種測量條件的組合可達十幾種,而上級計量部門給出的標(biāo)準(zhǔn)色板的定值,不可能涵蓋這么多種類,因此,盡可能挑選常用測量條件組合,保證標(biāo)準(zhǔn)色板的定值與測色色差計相對應(yīng),以減少誤判因素,利于計量檢定的量值溯源準(zhǔn)確。
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