測色儀器的方法有兩種:目視測色法和儀器測色法。目視測色法是一種古老而基本的方法,即通過人眼觀察樣品顏色與標(biāo)準(zhǔn)顏色進(jìn)行直接的視覺比較。由于這種方法需要操作人員具備敏銳的觀察力和豐富的顏色測量經(jīng)驗(yàn),所以工作效率較低且測量結(jié)果具有一定的主觀性。目前,目視測色法已逐漸被儀器測色法所替代。儀器測色法分為光電積分法和分光光度法兩種,對應(yīng)的儀器稱為光電積分式測色儀和分光測色儀。
光電積分式測色儀是一種用于測量物體顏色的儀器。它通過光線照射物體表面,然后使用光電傳感器來收集并分析反射光的波長和強(qiáng)度,從而確定物體的顏色。這種測色儀具有精確度高、實(shí)時性好等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于顏色測量和色彩管理等領(lǐng)域。
光電積分式測色儀是一種用于測量顏色的儀器。
光電積分法是一種測量物體顏色的方法,它在整個波長范圍內(nèi)對光能進(jìn)行積分測量,一次性得到三個刺激值X、Y、Z。通過計算這些刺激值,可以得到樣品的色品坐標(biāo)和其他參數(shù)。因此,該方法也被稱為三刺激值法。通常情況下,我們會在探測器上覆蓋濾光片,以將探測器相對光譜靈敏度修正為CIE推薦的光譜三刺激值。濾光片需要滿足盧瑟條件,以確保與光探測器的精確匹配。然而,在
實(shí)際應(yīng)用中,由于有色玻璃的種類有限,儀器不可能完全符合該條件,只能近似匹配。
光電積分式測色儀器主要是指色差計和色度計。色差計利用內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)光源的照明來測量物體的透射色或反射色,直接得出三刺激值來表示物體的顏色。雖然該儀器通常不能準(zhǔn)確測定顏色的絕對值,但它可以較準(zhǔn)確地測量兩種顏色之間的差異。色度計則可以測量光源的顏色以及由外部光源照明的物體顏色,包括亮度色度計和光源測色儀等。光電積分式測色儀器能夠準(zhǔn)確測量兩種近似光譜功率分布的顏色之間的差異,但測量精度在很大程度上取決于光探測器的光譜匹配精度,對于定量測量的三刺激值和色品坐標(biāo)有一定的限制。這種類型的儀器具有一定的測量精度和較快的速度。在顏色工業(yè)生產(chǎn)、控制、產(chǎn)品檢驗(yàn)和銷售等品質(zhì)管理方面,光電積分式測色儀器已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。盡管這種儀器成本較低、使用廣泛,但是其功能有限,精度還不夠高。
分光測色儀
光譜分析法是一種通過測定物體的光譜特性,計算出物體在標(biāo)準(zhǔn)照明條件下的三刺激值,進(jìn)而得到各種色度參數(shù)的方法。這種方法解決了顏色測量需要使用標(biāo)準(zhǔn)光源的問題,提高了測量的靈活性和實(shí)施的便利性。它是一種精細(xì)的顏色測量方法,并需要使用高成本的儀器,即光譜分析儀。光譜分析儀不僅可以提供顏色的三刺激值、Y、Z的信息,還可以提供物體的光譜特性曲線(如光譜反射率因數(shù))。光譜分析儀是一種精度和準(zhǔn)確度都很高的顏色測量儀器,被廣泛應(yīng)用于配色和顏色分析領(lǐng)域,可用于校準(zhǔn)光電積分測色儀器,建立色度標(biāo)準(zhǔn)等。
作為分光光度計的一個分支,分光測色儀的典型組件包括:光源和照明系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、光電接收系統(tǒng)、控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等。其中,分光系統(tǒng)將混合光分解成單色光,光電接收系統(tǒng)接收單色光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。根據(jù)光譜信號采集的方法不同,分光光度法可以分為光譜掃描法和光電攝譜法。
光譜掃描法是一種用于測量顏色的單通道方法。通常使用鹵鎢燈作為照明源,光電倍增管接收單色儀發(fā)出的不同波長輻射能量。該方法使用機(jī)械掃描結(jié)構(gòu),按照一定的波長間隔逐個采集光譜信號。光譜掃描法的優(yōu)點(diǎn)是精度高,但其光路和結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,測量速度較慢,波長重復(fù)性較差,并且對光源的穩(wěn)定性要求較高。受到光源不穩(wěn)定性等因素的顯著影響。由于這種傳統(tǒng)的分光光度測色方法無法滿足當(dāng)今的測量需求。
光電攝譜法利用多通道光電探測器來獲取光譜能量的信息,從而得到全波段的光譜數(shù)據(jù)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,高性能的圖像傳感器不斷被開發(fā)出來?,F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了一種新的電子掃描式分光測色儀,它采用脈沖氬燈作為照明光源,使用自掃描光電二極管陣列作為探測器。這種儀器測量速度很快。它有很多優(yōu)點(diǎn),比如測量時間短,信噪比高,對光源穩(wěn)定性的要求不高。而且,它可以直接獲取全譜數(shù)據(jù),不需要使用機(jī)械掃描的方式。因此,這種儀器適用于瞬態(tài)測量。
在這兩種儀器的顏色測量方法中,分光光度法的測量精確度更高,而光電攝譜法的應(yīng)用范圍更廣。