現代色度學-第五章 顏色測量儀器.pdf

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1、第五部分顏色測量5.1Theprinciplesofmeasurement5.2Colormetricinstruments5.2.1Spectrophotometer分光光度計5.2.2Colormeter色度計(測色儀)/色差儀Photometer亮度計Spectroradiometer光譜輻射計5.3特殊測量1、熒光材料的顏色測量2、白度的測量5.0測色方法綜述1、目視法：在某種規(guī)定的CIE標準光源下（如標準光源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驗和敏銳的判斷力，即便如

2、此，其測量豐富的顏色觀察經驗和敏銳的判斷力結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：通過把探測器的光譜響應匹配成所要求的CIE標準色度觀察者光譜三刺激值曲線或某一特定的光譜響應曲線，從而對探測器所接收到的來自被測顏色的光譜能量進行積分測量。（如色度計）優(yōu)點：測量速度很快，具有適當的測量精度。缺點：無法測出顏色的光譜組成3、分光光度法：測定物體反射的光譜功率分布或物體本身的反射光度特性，然后根據光譜測量數據可計算出物體在各種標準光源和標準照明體下的三刺激值(如分光光度計).分光光度

3、法：光譜掃描、光譜掃描同時探測全波段光譜。同時探測全波段光譜(1)光譜掃描法：利用分光色散系統(tǒng)對被測光譜進行機械掃描，逐點測出各個波長對應的輻射能量，由此達到光譜功率分布的測量。特點：精度很高，但測量速度較慢。特點(2)同時探測全波段光譜法：(a)多光路探測技術：多光路同時性只在紅外波段實現，在可見光區(qū)只能部分實現。(b)多通道探測技術：即平行探測法。優(yōu)點：快速、高效，大大降低對測量對象和照明光源的時間穩(wěn)優(yōu)點定性要求，應用快速存取和分組處理，在時間分辨和光譜分辨兩者之間實現有益的兼顧。目前，國際上作為產品真正用于自

4、動配色的顏色測量系統(tǒng)都是采用多通道技術。5.1Theprincipleofmeasurement顏色定性到定量。CIE標準色度系統(tǒng)的建立，為客觀測量物體顏色奠定了基礎，即通過物體三刺激值測量顏色。700X=k∫?(λ)x(λ)dλ≈k∑?(λ)x(λ)?λ歸化系數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)是進入人眼產生顏色感覺的光能量，

5、稱顏色刺激函數或待測光光譜分布函數；k叫歸化系數，目的是為了規(guī)定三刺激值的最大值。由于k的使用，?(λ)可以是相對或絕對光譜分布函數。x(λ)y(λ)z(λ)1931標準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)不透明物體可針對測量時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；透射是入射光經過折射穿過物體后的出射現象。被透射的物體為透明體或半透明體，如玻璃，濾色片等。若透明體是無色的，除少數光被反射外，大多數光均透過物體。為了表示透明體透過光的程度，通常用入射光通量φ與透過后的光通量φ之比icτ來表征物體的透光性質，τ稱為光透射率。φc光透射率τ=φi從色彩的觀點來說，每一個透明體都能夠用光譜透射率分布曲線來描述，此光譜透射率分布曲線為一相對值分布。所謂光譜透射率定義為從物體透射出的波長λφ(λ)c的光通量φi(λ)與入射于物體上的波長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，由于其表面分子結構差異而形成選擇性吸收，從而將可見光譜中某一部分波長的輻射能吸收了，而將剩余的色光反射出來，這種物體稱為非透過體或反射體。不透明體反射光的程度，可用光反射率ρ來表示。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從色彩的觀點來說，每一個反射物體對光的反射效應，能夠以光譜反射率分布曲線來描述。光譜反射率定義為在波長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范圍內的反射通量與入射通量之比）光譜輻亮度因數β(λ)：在波長為λ(nm)的光照射下，樣品在給定主向上，立體角接近0時，探測的光譜反射因數。對漫反射標準白板，光譜反射比ρ(λ)與光譜輻亮度因數β(λ)數值相等。ò照明和觀測條件Themeasurementgeometriesrecommendedby