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分光色差儀及其使用步驟

發(fā)布日期:2024-04-25 瀏覽次數(shù):69

1)分光色差儀介紹

分光色差儀(Spectrocolorimeter)又名分光色差計(jì),分光測色儀,分光測色計(jì),分色儀,辨色儀,比色儀,顏色分辨儀,分光光度儀等。分光色差儀是在色差儀和色差計(jì)的基礎(chǔ)上的升級。

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色差儀是模擬人眼對三原色紅、綠、藍(lán)光感應(yīng)的光學(xué)測量儀器,主要是根據(jù)CIE色空間的L*a*b*,L*C*H*原理,利用光源照射到被測樣品上,光源被物體反射,然后反射的光通過濾光片以模 擬某一特殊照明體的標(biāo)準(zhǔn)觀察者函數(shù),反射光通過傳感器信號接收,這些信號然后以 X, Y和Z方式顯示,然后轉(zhuǎn)換成L*a*b*值以及總色差△E*(或者L*C*H*值)。

分光色差儀主要組成部分,分別是光源、積分球、傳感器和接收器,還分為“0/45度”和“d/8度積分球”兩種測量/觀察方式??梢苑治龀霾煌ǘ蔚膮?shù)值及光譜曲線,不同型號的儀器的波段不一樣,通常是380nm到740nm(色差儀/色差計(jì)達(dá)不到這個要求)。

分光色差儀具有高精度性和不斷增加的多功能性。由于它可以測得每一波段下的曲線,因此更適用于復(fù)雜顏色的色彩分析。當(dāng)然,分光色差儀/分光色差計(jì)的價(jià)格也比色差儀/色差計(jì)更為昂貴。在選型的時(shí)候,需要考慮預(yù)算及色彩分析的精度要求。

人眼之所以能看到顏色,是因?yàn)樘囟ǖ牟ㄩL刺激了人眼中的視網(wǎng)膜。根據(jù)光的不同波段,分為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。人眼可以看到的光區(qū)叫做可見光,波長是360nm到780nm。

分光色差儀/分光色差計(jì)就是根據(jù)這些原理來分析,將顏色數(shù)據(jù)化,L*a*b*值以及總色差△E*(或者L*C*H*值)成為各個供應(yīng)鏈的溝通橋梁。

2)分光色差儀的應(yīng)用

分光色差儀廣泛應(yīng)用于塑膠、印刷、油墨、包裝、紡織、印染、服裝、五金、電子電器、化工、食品、汽車、新能源、考古、陶瓷、玻璃等各行業(yè)的顏色管理。隨著消費(fèi)者對色彩感官的要求越來越高,對產(chǎn)品的品質(zhì)也來越嚴(yán)格,顏色色差的控制將是加工制造必不可少的一部分。

3)色坐標(biāo)知識

L*a*b*是根據(jù)(CIE)在1931年所制定的一種測定顏色的國際標(biāo)準(zhǔn)建立的。于1976年被改進(jìn),并且命名的一種色彩新模式。L*代表的是黑白深淺度(明暗度),a*代表的是紅綠,b*代表的是黃藍(lán)。

△E*代表的是總色差

△L* = L*樣品-L*標(biāo)準(zhǔn)(黑/白差值)

△a* = a*樣品-a*標(biāo)準(zhǔn)(紅/綠差值)

△b* = b*樣品-b*標(biāo)準(zhǔn)(黃/藍(lán)差值)

△L*+表示偏白,△L*-表示偏黑

△a*+表示偏紅,△a*-表示偏綠

△b*+表示偏黃,△b*-表示偏藍(lán)

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4)常見色差儀類型

分光色差儀通常根據(jù)測試產(chǎn)品的不同及重復(fù)性(精度)的要求,可以分為以下兩種:

便攜式/手持式分光色差儀:方便攜帶及測量,可以帶到客戶現(xiàn)場進(jìn)行顏色檢測,部分型號可以測量帶弧度的產(chǎn)品。

臺式/桌面式分光色差儀:重復(fù)性(精度)相對比較高,穩(wěn)定性強(qiáng),適合做配色,比如塑膠配色,紡織配色,涂料配色等。

5)分光色差儀器怎么用?

分光色差儀是根據(jù)影響物體顏色變化的三個因素:光源、物體和觀察者,對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)和控制。當(dāng)光線照射物體時(shí),物體的表面吸收一些光線并反射剩余的光線。物體的顏色是由反射和吸收光的波長比例決定的。分光測色儀通過圖形的方式顯示分光比及反射率曲線,然后按規(guī)定計(jì)算,得到物體顏色測定值,主要可以用來測量樣品的光譜數(shù)據(jù)、光譜圖、色度值、色差值、呈現(xiàn)合格/不合格、色彩仿真示意圖等等。

通過這種分光測色法測量的顏色結(jié)果精度較高,與單純的色差計(jì)測色的方法不同,分光色差儀能測量每個顏色點(diǎn)(10nm或20nm波長間隔)的“反射率曲線”,而色差計(jì)不能。并且積分球機(jī)構(gòu)的分光色差儀,還可以測量各種表面的外觀顏色,測量結(jié)果可用于計(jì)算機(jī)配色。因此,被廣泛應(yīng)用于各類用色行業(yè)的實(shí)驗(yàn)室色彩分析與傳遞。

6)分光色差儀器測量步驟:

為了保證分光色差儀測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,用戶就需要按照分光色差儀測量步驟來進(jìn)行操作,詳細(xì)的測量步驟如下:

1、測量模式及光源條件設(shè)置

分光式色差儀測量模式可以分為反射測量模式以及透射測量模式,不同樣品使用的測量模式是不一樣的,測量的結(jié)果也會有很大偏差。測量前,就需要選定測量模式。

選定測量模式、測量口徑,校準(zhǔn)完成后,就需要設(shè)置測量是的光源條件下。用戶在主菜單選擇光源設(shè)置,進(jìn)入光源設(shè)置界面,如下圖所示,根據(jù)用戶需求設(shè)置對應(yīng)的光源選項(xiàng)。

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2、標(biāo)樣測量

上述準(zhǔn)備工作完畢,進(jìn)入標(biāo)樣測量界面(圖2),將被測樣品放置于儀器反射測試口,短按測量鍵開啟測量,蜂鳴器發(fā)出“滴”的響聲,同時(shí)伴隨LED指示燈閃爍,直到閃爍停止,蜂鳴器再次發(fā)出“滴”的響聲,即本次測量完成。標(biāo)樣測量界面如下:

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(1)界面標(biāo)題:指示當(dāng)前界面名稱;

(2)狀態(tài)欄:顯示當(dāng)前設(shè)備溫度、藍(lán)牙工作狀態(tài)、USB通信狀態(tài)、系統(tǒng)時(shí)間等;

(3)標(biāo)樣仿真色:標(biāo)樣測試結(jié)果對應(yīng)的顏色;

(4)試樣仿真色:標(biāo)樣測量時(shí)無,試樣測量時(shí)有;

(5)口徑:當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)置的口徑;

(6)透鏡:當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)置的透鏡位置;

(7)透射或反射:當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)置的測量方式,R為反射,T為透射;

(8)試樣測量模式:標(biāo)樣測量固定同時(shí)測試SCI+SCE的數(shù)據(jù);試樣測量可選擇SCI、SCE、I+E任意一種,故而需要標(biāo)識。

(9)顯示模式:點(diǎn)擊“”或者“”進(jìn)行當(dāng)前測量數(shù)據(jù)顯示模式的切換;

(10)光源:點(diǎn)擊快捷鍵,可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前測試數(shù)據(jù)在D65、D50等標(biāo)準(zhǔn)光源之間進(jìn)行快速切換;

(11)顏色空間:點(diǎn)擊快捷鍵,可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前測試數(shù)據(jù)在CIELab、CIEXYZ、CIEYxy、CIELCh等顏色空間之間快速切換;

(12)觀察者角度:點(diǎn)擊可快速實(shí)現(xiàn)觀察者角度10°/2°切換;

(13)標(biāo)樣容差:點(diǎn)擊設(shè)置當(dāng)前標(biāo)樣的標(biāo)樣容差。如未進(jìn)行設(shè)置將默認(rèn)采用系統(tǒng)容差。

(14)標(biāo)樣名稱:顯示當(dāng)前被測標(biāo)樣的名稱,點(diǎn)擊可快速修改;

(15)切換到試樣測量:點(diǎn)擊“”切換到試樣測量界面

3、試樣測量

試樣測量是基于樣品標(biāo)樣測量或標(biāo)樣記錄調(diào)入的。標(biāo)樣測量界面左下方按鍵,切換到試樣測量界面,短按測量鍵,開始測量,蜂鳴器發(fā)出“滴”的響聲,同時(shí)伴隨LED指示燈閃爍,直到閃爍停止,蜂鳴器再次發(fā)出“滴”的響聲,表示本次測量完成。試樣測量界面如下:

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(1)標(biāo)樣名稱:該試樣所對應(yīng)標(biāo)樣的標(biāo)樣名稱;

(2)試樣名稱:當(dāng)前被測試樣的名稱,點(diǎn)擊可以快速修改;

(3)仿真色:仿真區(qū)左側(cè)顯示當(dāng)前標(biāo)樣的仿真顏色,右側(cè)顯示當(dāng)前試樣的仿真顏色;

(4)試樣色度值:顯示區(qū)左側(cè)顯示當(dāng)前標(biāo)樣在系統(tǒng)當(dāng)前模式下的色度數(shù)據(jù),顯示區(qū)右側(cè)顯示當(dāng)前試樣與當(dāng)前標(biāo)樣的色度數(shù)據(jù)差值;

(5)測量結(jié)果:由標(biāo)樣的容差和指定的色差公式判定,當(dāng)色差超過容差將紅色顯示“不合格”,否則綠色顯示“合格”。只有在系統(tǒng)設(shè)置中開啟了“顯示測量結(jié)果”時(shí)才會顯示;

(6)顏色偏向:當(dāng)前標(biāo)樣和試樣相比的顏色偏向。只有在系統(tǒng)設(shè)置中開啟了“顏色偏向”時(shí)才會顯示。

完成分光測色儀標(biāo)樣測量和試樣測量后,用戶就可以根據(jù)測量的結(jié)果評定產(chǎn)品的色差情況,從而管控產(chǎn)品質(zhì)量。

7)分光測色儀能不能連續(xù)測量?

在工業(yè)化的生產(chǎn)過程中,流水線上單次測量步驟過于繁瑣,為了減少操作環(huán)節(jié),節(jié)省測試時(shí)間,就可以使用分光測色儀的連續(xù)測量功能。

當(dāng)測試條件固定時(shí),并且需要連續(xù)測量樣品時(shí),就可以設(shè)定標(biāo)樣測量和試樣測量連續(xù)測量次數(shù)以及每次測量間隔的時(shí)間,并保存每一次的測量結(jié)果。在連續(xù)測量過程中,可以按測量按鍵終止連續(xù)測量。


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