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探討色差儀使用和檢定過程中需要注意的幾個共性問題

2022-12-02

色差儀是仿照人眼感色的原理制成的,采用了能感受紅、綠、藍三種顏色的受光器,將各自所感受光電的光電流加以放大處理,得出各色的刺激量,從而獲得這一顏色信號,具有輕便、靈活、成本低的優(yōu)點,因此被廣泛的應用于不同行業(yè)的顏色檢測領(lǐng)域。本文介紹了色差儀使用和檢定過程中需要注意的幾個共性問題,感興趣的朋友可以了解一下!

色差儀使用檢定注意事項

色差儀使用過程中需要注意什么?

1.注意光源的預熱

目前的色差計大部分是用鹵鎢燈連續(xù)方式照明。每次開機后,儀器都要經(jīng)一段時間的預熱(5~15min不等),這是穩(wěn)定光源的必須過程。只有經(jīng)過充分的預熱,光源的色溫才能穩(wěn)定,切不可人為的縮短預熱時間(如開機一段時間后才接通光源)。

2.注意調(diào)標準

色差計的測量方法是比較測量法。每次開機后調(diào)標準是至關(guān)重要的,它是給儀器定標。為了消除儀器的零點誤差,調(diào)標前還需調(diào)零。儀器在出廠時,都會帶有一白板作為調(diào)標用的標準板,并標有經(jīng)過標定的三刺激值。調(diào)標時,輸入給儀器的三刺激值必須與白板所標值一致。不要將標準白板與其它白板隨便調(diào)用。

在調(diào)標后的測量中,儀器仍應時常調(diào)標,因儀器或多或少的都存在“溫漂”,時常調(diào)標可減少或克服“溫漂”所帶來的誤差。

3.注意測量數(shù)據(jù)的使用

當使用儀器測量數(shù)據(jù)時,一定要注意測量條件。前面已提到,不同的測量條件測得的三刺激值是不同的。若用經(jīng)過標定的試樣來檢定儀器,標定試樣的測量條件應與儀器的條件嚴格一致;若用所測數(shù)據(jù)作為資料保存或數(shù)據(jù)交流,應標明測量條件:若將所測數(shù)據(jù)用于質(zhì)量管理或與其它數(shù)據(jù)比較時,如測量條件不同,則使用時應慎重。

一般來講,如標準照明體和視場條件不同,顏色數(shù)據(jù)的對比是無實際意義的;若上述兩條件相同,而照明觀測條件不同時,如試樣裝面很平整而且光澤度很低,顏色數(shù)據(jù)的對比還是有實用意義的、因照明觀測條件不同所帶來的誤差與這種儀器的精度相比,其影響是可以接受的;若試樣的光澤度較高,這種對比將失去意義。下表為作者所用的一套色板(光澤度較高),在0/d和0/45兩種條件下的三刺激值。

4.注意色差測量

色差是質(zhì)量管理中常用的顏色指標。測量色差時,正確的方法是用目標色板作為標準、對儀器調(diào)標準。所輸入的標準值應是目標色板的三刺激值,它可以是經(jīng)過標定的數(shù)據(jù).也可是該儀器所測得的值。應注意的是,只有兩個顏色相近的試樣相比,色差才有意義。另外,不同色差公式的色差單位是不同的。

色差儀檢定過程中需要注意什么?

1.注意白板校正

一般情況下,每臺色差計都附帶了一個標準白板,儀器每次使用前必須用該白板或者標準白板進行校正。

2.注意測量光源

一般物體是不發(fā)光的,只有在一定的光源照射下,才能看見它的形狀和顏色,也就是說,物體的顏色依賴于照明它的光源的顏色。因此,為了確切地描述物體的顏色,必須首先指明是在什么光源下呈現(xiàn)的顏色。同一個物體在不同的光源照射下呈現(xiàn)的顏色是不一樣的。例如,在太陽下看是藍色的衣服,在紅燈下就成了黑色的。因此,色差測量中光源的選擇應引起重視。國際照明委員會規(guī)定了幾種標準的照明體,分別以A、B、C、D來命名。A——溫度為2856K的黑體輻射光;B、C——相關(guān)色溫約4874K的直射陽光和6774K的平均晝光;D——標準照明體(D55-色溫值為5504K、D65-色溫值為6504K、D75-色溫值為7504K)。

色溫值在一定程度上描述了一個光源的光譜成分,通常,色溫越高,則該光源的藍、綠成分越多。由此可以看出選擇不同的光源,其顏色測量的結(jié)果必然不同,因而,在測量時必須選擇好光源,并注明在何種光源下測量的。

3.注意視場角

人眼觀察顏色時的分辨率和觀察時的視場角的大小有關(guān)。實驗表明:人眼用小視場(<4°)觀察顏色時辨別差異的能力較低,當觀察視場從2°增大至10°時,顏色匹配的精度和辨別色差的能力都有增高;但視場再進一步增大時,顏色匹配的精度提高就不大了。在2°和10°視場下,其色匹配上的差別具體的體現(xiàn)就是相同的顏色所呈現(xiàn)的色彩是不一樣的,因此在色差測量過程中,也必須選擇好且標明測量時所選用的視場角。

4.注意測量的照明和觀測條件

儀器的照明與觀測條件用“照明/觀測”表示。有如下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)。在測量過程中,引用的色板檢定證書上應注明照明和觀測條件,并根據(jù)色差計的照明和觀測條件選擇同樣照明和觀測條件下的數(shù)據(jù)進行檢定。如果選用了不同條件下的數(shù)據(jù),則結(jié)果可能會相差很大,所以在數(shù)據(jù)引用上也需要正確選擇相應的照明和觀測條件下的數(shù)據(jù),以確保數(shù)據(jù)處理的正確。

5.注意鏡反射

物體表面對光線的反射,往往與角度有關(guān),一般可分為鏡反射和漫反射兩種,漫反射中,理想的叫完全漫反射,但大部分情況下,是不完全的漫反射,既有鏡反射,又有漫反射的成分。一般來說,樣品的鏡反射光并沒有代表樣品本身的顏色特征,而較多的體現(xiàn)了光源的顏色特征。因而在色差計檢定過程中需要明確是否含鏡反射,否則測量結(jié)果相差很大。

對于采用漫射/垂直、垂直/漫射條件的儀器,對于鏡反射成分的影響,可以通過設(shè)置光澤吸收阱來處理,并說明光澤吸收阱的大小、形狀和位置。當需要包含鏡反射一起測量時,在0/d條件下,不應在嚴格的垂直照明下測量;相反,在d/0條件下,不應在嚴格垂直觀測情況下測量樣品。兩者都應在不使用光澤吸收阱的情況下測量。當不需要包含鏡反射分量測量時,應使用光澤吸收阱,用0/d或d/0來表示。

6.注意顏色空間

顏色空間有多種表達形式如:XYZ、Yxy、L*a*b*、L*C*H*、L*U*V*、Yu*v*等等,選擇顏色空間其實就是選擇測量結(jié)果的表達形式。規(guī)程中采用的是Yxy,但很多色差計使用的是其他表達形式,不同的表達形式,色差的結(jié)果也是不一樣的。因而在檢定過程中也要選擇好顏色空間的表達形式。

7.注意色差公式的選擇

色差是樣品質(zhì)量檢測與評定的一個重要指標,由于色差公式選擇的不同,色差值也可能出現(xiàn)很大的不同。例如,下表列出了兩對顏色分別用3種色差公式測量的結(jié)果,可以看出,使用不同的色差公式測量的色差結(jié)果差別很大,很有可能給測試帶來誤判。因而在測量色差時,色差公式的選擇同樣也要重視。

由上述分析可知,在檢定色差計的過程中必須注意選擇各種條件,并且要在測量結(jié)果中注明,以便客戶明白測量的條件,有利于企業(yè)進行生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)化、規(guī)范化的實施,也利于檢定結(jié)果的重現(xiàn)性。

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