現(xiàn)代色度學(xué)-第五章 顏色測(cè)量?jī)x器.pdf

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1、第五部分顏色測(cè)量5.1Theprinciplesofmeasurement5.2Colormetricinstruments5.2.1Spectrophotometer分光光度計(jì)5.2.2Colormeter色度計(jì)(測(cè)色儀)/色差儀Photometer亮度計(jì)Spectroradiometer光譜輻射計(jì)5.3特殊測(cè)量1、熒光材料的顏色測(cè)量2、白度的測(cè)量5.0測(cè)色方法綜述1、目視法：在某種規(guī)定的CIE標(biāo)準(zhǔn)光源下（如標(biāo)準(zhǔn)光源A、D65或“北窗光”等）利用人眼的觀察。要求操作人員具有豐富的顏色觀察經(jīng)驗(yàn)和敏銳的判斷力，即便如

2、此，其測(cè)量豐富的顏色觀察經(jīng)驗(yàn)和敏銳的判斷力結(jié)果仍然包含了一些人為的主觀因素，而且主觀因素工作效率很低。低2、光電積分法：通過(guò)把探測(cè)器的光譜響應(yīng)匹配成所要求的CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值曲線或某一特定的光譜響應(yīng)曲線，從而對(duì)探測(cè)器所接收到的來(lái)自被測(cè)顏色的光譜能量進(jìn)行積分測(cè)量。（如色度計(jì)）優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量速度很快，具有適當(dāng)?shù)臏y(cè)量精度。缺點(diǎn)：無(wú)法測(cè)出顏色的光譜組成3、分光光度法：測(cè)定物體反射的光譜功率分布或物體本身的反射光度特性，然后根據(jù)光譜測(cè)量數(shù)據(jù)可計(jì)算出物體在各種標(biāo)準(zhǔn)光源和標(biāo)準(zhǔn)照明體下的三刺激值(如分光光度計(jì)).分光光度

3、法：光譜掃描、光譜掃描同時(shí)探測(cè)全波段光譜。同時(shí)探測(cè)全波段光譜(1)光譜掃描法：利用分光色散系統(tǒng)對(duì)被測(cè)光譜進(jìn)行機(jī)械掃描，逐點(diǎn)測(cè)出各個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的輻射能量，由此達(dá)到光譜功率分布的測(cè)量。特點(diǎn)：精度很高，但測(cè)量速度較慢。特點(diǎn)(2)同時(shí)探測(cè)全波段光譜法：(a)多光路探測(cè)技術(shù)：多光路同時(shí)性只在紅外波段實(shí)現(xiàn)，在可見(jiàn)光區(qū)只能部分實(shí)現(xiàn)。(b)多通道探測(cè)技術(shù)：即平行探測(cè)法。優(yōu)點(diǎn)：快速、高效，大大降低對(duì)測(cè)量對(duì)象和照明光源的時(shí)間穩(wěn)優(yōu)點(diǎn)定性要求，應(yīng)用快速存取和分組處理，在時(shí)間分辨和光譜分辨兩者之間實(shí)現(xiàn)有益的兼顧。目前，國(guó)際上作為產(chǎn)品真正用于自

4、動(dòng)配色的顏色測(cè)量系統(tǒng)都是采用多通道技術(shù)。5.1Theprincipleofmeasurement顏色定性到定量。CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)的建立，為客觀測(cè)量物體顏色奠定了基礎(chǔ)，即通過(guò)物體三刺激值測(cè)量顏色。700X=k∫?(λ)x(λ)dλ≈k∑?(λ)x(λ)?λ歸化系數(shù)k，目的是λ400規(guī)定Y值最大為100。700Y=k∫?(λ)y(λ)dλ≈k∑?(λ)y(λ)?λk=100λ400∑S(λ)y(λ)?λ700λZ=k∫?(λ)z(λ)dλ≈k∑?(λ)z(λ)?λλ400其中，?(λ)是進(jìn)入人眼產(chǎn)生顏色感覺(jué)的光能量，

5、稱顏色刺激函數(shù)或待測(cè)光光譜分布函數(shù)；k叫歸化系數(shù)，目的是為了規(guī)定三刺激值的最大值。由于k的使用，?(λ)可以是相對(duì)或絕對(duì)光譜分布函數(shù)。x(λ)y(λ)z(λ)1931標(biāo)準(zhǔn)觀察者光譜三刺激值，在人眼觀察視角1°～4°，如果在4°～10°采用1964。?(λ)=τ(λ)?S(λ)被測(cè)物體是透射物體采用第一式；?(λ)=ρ(λ)?S(λ)不透明物體可針對(duì)測(cè)量時(shí)的幾何條件采用后兩式。?(λ)=β(λ)?S(λ)其中：S(λ)是照明光源的相對(duì)光譜分布功率分布；τ(λ)是物體光譜透射比；ρ(λ)是物體光譜反射比；β(λ)是物體

6、的光譜輻亮度因數(shù)；透射是入射光經(jīng)過(guò)折射穿過(guò)物體后的出射現(xiàn)象。被透射的物體為透明體或半透明體，如玻璃，濾色片等。若透明體是無(wú)色的，除少數(shù)光被反射外，大多數(shù)光均透過(guò)物體。為了表示透明體透過(guò)光的程度，通常用入射光通量φ與透過(guò)后的光通量φ之比icτ來(lái)表征物體的透光性質(zhì)，τ稱為光透射率。φc光透射率τ=φi從色彩的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，每一個(gè)透明體都能夠用光譜透射率分布曲線來(lái)描述，此光譜透射率分布曲線為一相對(duì)值分布。所謂光譜透射率定義為從物體透射出的波長(zhǎng)λφ(λ)c的光通量φi(λ)與入射于物體上的波長(zhǎng)λ光譜透射率τ(λ)=的光通量φ(

7、λ)之比。φ(λ)ci反射這里所說(shuō)的反射是指選擇反射，非透明體受到光照射后，由于其表面分子結(jié)構(gòu)差異而形成選擇性吸收，從而將可見(jiàn)光譜中某一部分波長(zhǎng)的輻射能吸收了，而將剩余的色光反射出來(lái)，這種物體稱為非透過(guò)體或反射體。不透明體反射光的程度，可用光反射率ρ來(lái)表示。光反射率可以定義為“被物體表面反射的光通量φ與入射到物體表面的o光通量φ之比。i從色彩的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，每一個(gè)反射物體對(duì)光的反射效應(yīng)，能夠以光譜反射率分布曲線來(lái)描述。光譜反射率定義為在波長(zhǎng)λ(nm)的光照射下，樣品表面反射的光通量φ(λ)與入射光o通量φ(λ)之比。表

8、示為:iφ(λ)o光譜反射率ρ(λ)=φ(λ)i（樣品在2π范圍內(nèi)的反射通量與入射通量之比）光譜輻亮度因數(shù)β(λ)：在波長(zhǎng)為λ(nm)的光照射下，樣品在給定主向上，立體角接近0時(shí)，探測(cè)的光譜反射因數(shù)。對(duì)漫反射標(biāo)準(zhǔn)白板，光譜反射比ρ(λ)與光譜輻亮度因數(shù)β(λ)數(shù)值相等。ò照明和觀測(cè)條件Themeasurementgeometriesrecommendedby