2024-04-10
色差儀常用測色角度有哪些?色差儀按照光源照射角度的不同,可以產(chǎn)生不同的測量角度,目前常見的兩種是45/0°和d/8°這兩種測量角度。其中45/0°就是我們常說的環(huán)形照明式色差儀,d/8°就是我們常說的積分球色差儀。那么,這兩種測色角度有什么區(qū)別?本文對(duì)此做了介紹。
在顏色測量技術(shù)中,已有的測色儀器包括0:45°、多角度和d:8°(也稱積分球式)等不同幾何光路的分光光度計(jì)。
0:45°儀器主要有兩種測量方式,一種是0°入射,接受45°的反射光,另一是45°為入射光,0°角接受反射光,其測量原理如下圖所示,這里只介紹一種測量方式。
這類儀器的測量原理簡單來說就是在與中間軸成45度方向的點(diǎn)上有一個(gè)環(huán)帶狀燈帶,這個(gè)燈帶與中間的法線成45度角,然后燈帶在45度角的方向進(jìn)行照明,探測器在0度角的方向進(jìn)行光線的接收。光線打在最下面的被測材料上面,經(jīng)過材料的反射再在探測器上面進(jìn)行接收。
d:8°積分球式測量儀器的光路圖如下圖所示,其基本原理為:光線垂直照射在測量物體上,反射光線在積分球內(nèi)被均勻反射(積分球的內(nèi)表面采用完全反射漫射材料,光線可以被來回反射)后單角度接收。相當(dāng)于一個(gè)均勻的球體發(fā)光,照射在測量物體表面,測量它的光譜反射率。一般在球體內(nèi)部與接收角度相對(duì)的位置上安裝一個(gè)光澤吸收陷阱,當(dāng)打開這個(gè)光澤吸收陷阱時(shí),可以將任何鏡面反射削減到最小值,這種測量方式稱之為“排除鏡面反射”(SPEX)。其結(jié)果與上述的0:45°儀器的測量結(jié)果相似,當(dāng)我們測量高光表面的顏色外貌,需要考慮鏡面發(fā)射的光澤影響時(shí),關(guān)閉光澤吸收陷阱,采取“包含鏡面反射”方式測量(SPIN)。
這類儀器測量原理一般是配合積分球的測量原理來進(jìn)行測量的。光源打入積分球內(nèi)部,積分球內(nèi)部會(huì)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)進(jìn)行打散使得光源更加的均勻,然后照射在被測材料上。積分球的上方有一個(gè)透鏡,光線經(jīng)過被測材料穿過透鏡到達(dá)探測器,然后探測器將接收到的光信號(hào)經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成數(shù)字供人們閱讀。這里需要注意的是一般采用D/8的測量原理這里面又分為兩種情況的,一種是包含鏡面反射一種是不包含鏡面反射。
45/0°測量結(jié)構(gòu)是以被測樣品表面的法線為基準(zhǔn),光源在0°位置,接收器在與法線呈45°位置。光源垂直于物體表面入射,鏡面反射光與入射光重疊逆向返回;散射光中45°位置的散射光被接收器接收。所以,45/0°測量結(jié)構(gòu)儀器測量的是特定角度的物體散射光。為了減少樣品表面的不均勻性反射對(duì)測量穩(wěn)定性的影響,一般會(huì)有多個(gè)接收器在45°位置環(huán)形排列。45/0°測量結(jié)構(gòu)儀器主要應(yīng)用于光澤不強(qiáng)并且有較好的漫反射性能,單個(gè)角度即可反映涂層顏色特性顏色物體。45/0°結(jié)構(gòu)的儀器結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格經(jīng)濟(jì),便于維護(hù)。
d/8°積分球色差儀用于顏色測量儀器時(shí),球體會(huì)有多個(gè)開孔,具體包括光孔,用于光源進(jìn)入球體;測量孔,與被測物體緊密接觸;接收器孔,在測量孔對(duì)面,一般與被測樣品表面的法線呈8。夾角,用于采集物體的反射光;鏡面反射孔,位于與接收器孔相對(duì)于法線對(duì)稱的地方,這個(gè)孔可以關(guān)閉和打開,并放置光吸收阱,用來控制鏡面反射光的采集(SPIN,Specular Included)與排除(SPEX,Specular Excluded)。在顏色測量中,樣品表面的物理狀況會(huì)影響光的傳播,當(dāng)表面比較光滑時(shí),樣品光澤較高,鏡面反射光會(huì)比較強(qiáng),散射會(huì)比較弱;當(dāng)表面比較粗糙時(shí),樣品光澤較低,鏡面反射光會(huì)比較弱,散射會(huì)比較強(qiáng)。對(duì)于相同材質(zhì)的樣品,若只是光澤差異,在包含鏡面反射狀態(tài)下測量結(jié)果應(yīng)該是一致的,這時(shí)其反映的是材質(zhì)本身的顏色,稱之為真實(shí)色;但在排除鏡面反射狀態(tài)下,樣品間的差異會(huì)比較大,數(shù)據(jù)反映的是材質(zhì)和表面物理狀況的綜合變化,稱之為表觀色。因此,積分球儀器在涂料行業(yè),以及紡織、塑料、紙張等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。
1.45:0°光路色差儀的應(yīng)用
理想漫反射物體對(duì)于任意一束光都將以漫反射形式即各方向等效地反射出去,為此入射光和觀察者的角度并不重要,不會(huì)影響到觀察結(jié)果,但真實(shí)物體表面并非理想漫反射表面,多少都會(huì)由于鏡面反射成分和表面紋理而造成由于入射光和觀察者的幾何位置不同而表現(xiàn)出來的微小顏色差異。而環(huán)形照明則可以消除這種影響,其是以45°環(huán)形照明,0°(法線方向)觀測的,可以縮寫為:45/0:c。由于光路可逆,它與0°照明45°方向環(huán)形接收是等效的,該測色幾何條件對(duì)應(yīng)的色差儀有三恩時(shí)公司的NR145+等。這種結(jié)構(gòu)的儀器是完全不包括鏡面反射光的,測得的數(shù)據(jù)與人眼觀察一致,另外這種儀器只能測量不透明樣品的顏色。
2.d:8°光路色差儀的應(yīng)用
積分球是一個(gè)中空的金屬球,其內(nèi)表面涂有中等灰色的高反射漫射物質(zhì),如硫酸鋇或聚四氟乙烯。進(jìn)入這個(gè)球體的光線經(jīng)過多次反射后都只能從測量孔或光源孔射出積分球。一束光從任意的不通過球心的角度照進(jìn)積分球,經(jīng)過球壁的多次反射后會(huì)從各個(gè)角度照射到樣板,最終通過測量孔或光源射出積分球。測量孔是在與法線夾角成8°的位置,由一組光電管構(gòu)成的探測器。例如三恩時(shí)公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差儀就是這種結(jié)構(gòu)的色差儀。
CIE沒有明確規(guī)定積分球的開孔尺寸,只要求所有開孔面積不超過內(nèi)表面積的10%,因此不同廠家的產(chǎn)品的開孔位置、尺寸及光源入射角度會(huì)有區(qū)別。與觀測孔關(guān)于法線對(duì)稱的地方有一個(gè)光阱,關(guān)閉光阱時(shí)鏡面反射成分包含在內(nèi),簡寫作d/8:i(d表示漫反射照明,8是8度角接收,i指包括鏡面反射),也可簡寫作SPIN。當(dāng)光阱打開時(shí)去除了鏡面反射,此條件簡寫作d/8:e,e指去除鏡面反射。這種儀器不僅能測量不透明樣品的顏色,還可以測量透明樣品的顏色。
色差儀設(shè)計(jì)中幾種常見的測色角度你都知道嗎?
2024-11-06
色差儀CIELUV、CIELAB顏色空間及其色差公式
2024-11-01
密度計(jì)在印刷品顏色測量中有何具體作用?
2024-10-30
色差儀CIEL*a*b*和CIEL*u*v*測色系統(tǒng)的含義
2024-10-25
熱門標(biāo)簽
色差儀光路結(jié)構(gòu) CIE均勻顏色空間 1976CIELUV空間 1976CIELAB空間 密度計(jì)的原理 密度計(jì)的作用 色差儀CIEL*a*b* 色差儀CIEL*u*v* 顏色空間字母含義 色差儀測色角度 L*a*b*均勻顏色空間 L*a*b*色差公式 X、Y、Z值 A光源色溫 A光源光譜特性 小口徑色差儀 色差△E<1 色差△E1.0是 XYZ和Yxy L*a*b*和Lch L*a*b*和La D65光源光譜分布 D65等色系數(shù) D65顯色指數(shù) 分布溫度Td 相關(guān)色溫Tcp D50光源特性 D50光源對(duì)色燈管 色差類型 d/8和45/0色差儀掃描二維碼分享到微信