现代色度学-第五章 颜色测量仪器.pdf

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1、第五部分颜色测量5.1Theprinciplesofmeasurement5.2Colormetricinstruments5.2.1Spectrophotometer分光光度计5.2.2Colormeter色度计(测色仪)/色差仪Photometer亮度计Spectroradiometer光谱辐射计5.3特殊测量1、荧光材料的颜色测量2、白度的测量5.0测色方法综述1、目视法：在某种规定的CIE标准光源下（如标准光源A、D65或“北窗光”等）利用人眼的观察。要求操作人员具有丰富的颜色观察经验和敏锐的判断力，即便如

2、此，其测量丰富的颜色观察经验和敏锐的判断力结果仍然包含了一些人为的主观因素，而且主观因素工作效率很低。低2、光电积分法：通过把探测器的光谱响应匹配成所要求的CIE标准色度观察者光谱三刺激值曲线或某一特定的光谱响应曲线，从而对探测器所接收到的来自被测颜色的光谱能量进行积分测量。（如色度计）优点：测量速度很快，具有适当的测量精度。缺点：无法测出颜色的光谱组成3、分光光度法：测定物体反射的光谱功率分布或物体本身的反射光度特性，然后根据光谱测量数据可计算出物体在各种标准光源和标准照明体下的三刺激值(如分光光度计).分光光度

3、法：光谱扫描、光谱扫描同时探测全波段光谱。同时探测全波段光谱(1)光谱扫描法：利用分光色散系统对被测光谱进行机械扫描，逐点测出各个波长对应的辐射能量，由此达到光谱功率分布的测量。特点：精度很高，但测量速度较慢。特点(2)同时探测全波段光谱法：(a)多光路探测技术：多光路同时性只在红外波段实现，在可见光区只能部分实现。(b)多通道探测技术：即平行探测法。优点：快速、高效，大大降低对测量对象和照明光源的时间稳优点定性要求，应用快速存取和分组处理，在时间分辨和光谱分辨两者之间实现有益的兼顾。目前，国际上作为产品真正用于自

4、动配色的颜色测量系统都是采用多通道技术。5.1Theprincipleofmeasurement颜色定性到定量。CIE标准色度系统的建立，为客观测量物体颜色奠定了基础，即通过物体三刺激值测量颜色。700X=k∫ϕ(λ)x(λ)dλ≈k∑ϕ(λ)x(λ)∆λ归化系数k，目的是λ400规定Y值最大为100。700Y=k∫ϕ(λ)y(λ)dλ≈k∑ϕ(λ)y(λ)∆λk=100λ400∑S(λ)y(λ)∆λ700λZ=k∫ϕ(λ)z(λ)dλ≈k∑ϕ(λ)z(λ)∆λλ400其中，ϕ(λ)是进入人眼产生颜色感觉的光能量，

5、称颜色刺激函数或待测光光谱分布函数；k叫归化系数，目的是为了规定三刺激值的最大值。由于k的使用，ϕ(λ)可以是相对或绝对光谱分布函数。x(λ)y(λ)z(λ)1931标准观察者光谱三刺激值，在人眼观察视角1°∼4°，如果在4°∼10°采用1964。ϕ(λ)=τ(λ)⋅S(λ)被测物体是透射物体采用第一式；ϕ(λ)=ρ(λ)⋅S(λ)不透明物体可针对测量时的几何条件采用后两式。ϕ(λ)=β(λ)⋅S(λ)其中：S(λ)是照明光源的相对光谱分布功率分布；τ(λ)是物体光谱透射比；ρ(λ)是物体光谱反射比；β(λ)是物体

6、的光谱辐亮度因数；透射是入射光经过折射穿过物体后的出射现象。被透射的物体为透明体或半透明体，如玻璃，滤色片等。若透明体是无色的，除少数光被反射外，大多数光均透过物体。为了表示透明体透过光的程度，通常用入射光通量φ与透过后的光通量φ之比icτ来表征物体的透光性质，τ称为光透射率。φc光透射率τ=φi从色彩的观点来说，每一个透明体都能够用光谱透射率分布曲线来描述，此光谱透射率分布曲线为一相对值分布。所谓光谱透射率定义为从物体透射出的波长λφ(λ)c的光通量φi(λ)与入射于物体上的波长λ光谱透射率τ(λ)=的光通量φ(

7、λ)之比。φ(λ)ci反射这里所说的反射是指选择反射，非透明体受到光照射后，由于其表面分子结构差异而形成选择性吸收，从而将可见光谱中某一部分波长的辐射能吸收了，而将剩余的色光反射出来，这种物体称为非透过体或反射体。不透明体反射光的程度，可用光反射率ρ来表示。光反射率可以定义为“被物体表面反射的光通量φ与入射到物体表面的o光通量φ之比。i从色彩的观点来说，每一个反射物体对光的反射效应，能够以光谱反射率分布曲线来描述。光谱反射率定义为在波长λ(nm)的光照射下，样品表面反射的光通量φ(λ)与入射光o通量φ(λ)之比。表

8、示为:iφ(λ)o光谱反射率ρ(λ)=φ(λ)i（样品在2π范围内的反射通量与入射通量之比）光谱辐亮度因数β(λ)：在波长为λ(nm)的光照射下，样品在给定主向上，立体角接近0时，探测的光谱反射因数。对漫反射标准白板，光谱反射比ρ(λ)与光谱辐亮度因数β(λ)数值相等。ò照明和观测条件Themeasurementgeometriesrecommendedby