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推薦的標準照明體和標準觀察者,通過積分計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)的效果達到一致。對于可見光(380-800)按照波長劃分為小段進行光電轉(zhuǎn)換,對于每種顏色都可得到一組不同強度的值,把這些值進行顏色混合,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X-Y的運動平臺,可以自動的快速的帶動測量頭對樣靶的色塊進行測色。也可單獨使用測量頭進行人工測色。
由于時間間隔會引起設(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,且有些不能與計算機相連,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色靶樣本集進行的。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,一個可以拖載測量頭高速運動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“標準”(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)。測量透射樣品時選用空氣作為參照標準,空氣是理想透射體,在整個可見光譜范圍內(nèi)透射比均為1。測量反射樣品時,用完全反射漫射體作為參照標準。完全反射漫射體的反射比在各個波長上均為1。但是,沒有一種實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準,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。這些材料要求在個波長上反射比盡可能接近1,而且耐久、易于制造、價格便宣。權(quán)衡各個條件,硫酸鋇是現(xiàn)在最好的一種材料。
為了實現(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行測量。該方案的優(yōu)點是能夠嚴格保持參照物和樣品在同一光路中進行測量。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,光學特性一致。并且在微機控制的儀器中,也可以用微機校正光學特性的不一致性。
采用比較測量能夠補償測量中由于光源的不穩(wěn)定和探測器靈敏度、光學系統(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地相互抵消。