分光測色儀有哪些類型?分光測色儀的工作方式是怎樣的?
2022-12-13
分光測色儀是顏色測量中常用的儀器,這類儀器不是直接測量顏色的三刺激值本身,而是測量物體的光譜反射或光譜透射特性,也就是測量物體的光譜輻亮度因數(shù)或光譜透射比。再選用CIE推薦的標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)觀察者,通過積分計(jì)算求得顏色的三刺激值。本文對分光測色儀的類型及工作方式進(jìn)行了介紹,對測色儀器知識感興趣的朋友可以了解一下!
分光測色儀的類型:
分光測色儀是一種主要用于色彩管理,對單點(diǎn)色測量的設(shè)備。每種顏色都有它的顏色值,通過光譜測量得到它的光譜色,它是絕對的、與設(shè)備無關(guān)的值。對于有色差的儀器可以根據(jù)這些值與自身顯示的差值來調(diào)整顏色,使得不同設(shè)備對顏色呈現(xiàn)的效果達(dá)到一致。對于可見光(380-800)按照波長劃分為小段進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,對于每種顏色都可得到一組不同強(qiáng)度的值,把這些值進(jìn)行顏色混合,剔除掉難于表示的一部分,余下的可以組成一個(gè)樣靶,是由數(shù)量龐大的小色塊組成。分光測試儀就是基于一個(gè)X-Y的運(yùn)動(dòng)平臺,可以自動(dòng)的快速的帶動(dòng)測量頭對樣靶的色塊進(jìn)行測色。也可單獨(dú)使用測量頭進(jìn)行人工測色。
由于時(shí)間間隔會引起設(shè)備損耗或者不可預(yù)測的情況,對于同一色塊的顏色的測量值會有偏差,整體甚是,所以對于數(shù)量龐大的樣靶就要求快速的測量。所以,市面上就會出現(xiàn)不同類型的分光測色儀。
目前,分光測色儀有臺式和便攜式兩種。臺式一般體積較大,不適于攜帶或者是現(xiàn)場測量。但由于其精度高,穩(wěn)定性好,且可以和各種電腦連接便于數(shù)據(jù)庫的建立,所以可以更好的進(jìn)行顏色的管理。便攜式測色儀相對比較輕便,可以在現(xiàn)場測量。但其精度較低,且有些不能與計(jì)算機(jī)相連,容易造成用戶對測量數(shù)據(jù)的丟失和不易管理等。
對于臺式分光測色儀而言,色彩信息的采集是針對一個(gè)色靶樣本集進(jìn)行的。靶樣本集包含了龐大數(shù)量的小色塊,如果使用人工方式對色塊逐一測量,必定會因時(shí)間或其他不確定因素引起顏色變化,影響采集數(shù)據(jù)的結(jié)果。因此,一個(gè)可以拖載測量頭高速運(yùn)動(dòng)的平臺就成為分光測色儀不可或缺的部分。
分光測色儀的工作方式:
分光測色儀測量光譜透射比或光譜反射比都是采用比較法。是通過定量地比較某些已知光譜特性的“標(biāo)準(zhǔn)”(參照物)和樣品在同一波長上透射或反射的單色輻射功率,從而測出樣品的光譜透射比或光譜輻亮度因數(shù)。測量透射樣品時(shí)選用空氣作為參照標(biāo)準(zhǔn),空氣是理想透射體,在整個(gè)可見光譜范圍內(nèi)透射比均為1。測量反射樣品時(shí),用完全反射漫射體作為參照標(biāo)準(zhǔn)。完全反射漫射體的反射比在各個(gè)波長上均為1。但是,沒有一種實(shí)際材料有這樣的特性,只能選擇與它性質(zhì)比較接近的材料作為工作標(biāo)準(zhǔn),目前常采用煙熏、壓粉或噴涂的氧化鎂,硫酸鋇,也有采用海龍|(halon)、白陶瓷板等作為參照物的。這些材料要求在個(gè)波長上反射比盡可能接近1,而且耐久、易于制造、價(jià)格便宣。權(quán)衡各個(gè)條件,硫酸鋇是現(xiàn)在最好的一種材料。
為了實(shí)現(xiàn)比較測量,可以有兩種方案。最簡單的是采用單光路,儀器只有一條光路,將參照物和樣品依次交替放在光路中進(jìn)行測量。該方案的優(yōu)點(diǎn)是能夠嚴(yán)格保持參照物和樣品在同一光路中進(jìn)行測量。另一種方案是將單色光分成兩束光,一束通過參照物,另一束通過樣品。雙光束系統(tǒng)最基本的要求是保持兩光路對稱,光學(xué)特性一致。并且在微機(jī)控制的儀器中,也可以用微機(jī)校正光學(xué)特性的不一致性。
采用比較測量能夠補(bǔ)償測量中由于光源的不穩(wěn)定和探測器靈敏度、光學(xué)系統(tǒng)透射比、分光元件效率等隨波長而變化的各種因素的影響。這些因素對樣品和參照物具有相同的影響而自動(dòng)地相互抵消。