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1、.1989地武汉工业大学学报JournalofW.卜anUoivorsityofehnol雌y卜TCM型测色色差仪系统的研究黎云凯何华强(武汉光学所)(数学物理系):、、、摘要本仪器在光学结构接口电路转换电路软件的设计等方面都有,,,。明显的优点故整个系统的稳定性较高线性好漂移小性能达到国外80年,,。代同类仪器水平且使用方便价格较低:,,.关健饲色差漂移光谱21侣绪Jl‘二口,由于根据国际照明委员会(CIE)推荐的标准和方法研究的现代测色仪器采用的测量”一,’,:1条件与方法不同而种类繁多但它们都具有以下共同点)光学检测输出
2、和CIE的标准观察者十分近似,2)测量条件能较好地模拟实际情况;3)数据重复性高;4)用微。型计算机控制和处理数据,,,其中基于分光光度法的测色仪器测量色度吧标准确度较高并有许多典型的产品〔.叮二,,光电三刺激值色度(色差)仪准确度一般较前者低一个数量级但重复性好能适,、,,、应各种测量条件性能价格均比较高特别是结合微型计算机技术后发展很快是科研。、生产部门应用最广泛的测色仪器近斯研制的有模拟多种照明观察条件数据处理功能很强。.、,一x的MINOLTACR系列色彩色差计TCPZ型测色色差计算测色度坐标准确度△八y《.;、.,b
3、.。,、。01重复性Ax△y成。0005色差八E全(士02今后测色仪器将继续向小刑化系、。列化智能化方向发展,为了解决生产中普遍遇到的色及色差测量(色的相对测量和比较测量)的问题我们研。制了TCM型测色色差仪(单板机控制和处理数据的三刺激值色差仪)木仪器符合现行的~,美国标准AsTMD224479与日本工业规格JIS经性能鉴定达到80年国内外同类有代表性,,。的仪器ND一1。。IDP的水平而且价格较低使用十分方便基本原理.,现代色度学规定光谱分布为甲(入)的一个颜色(指光源或反射及透射物体)的三、、刺激值(XYZ)为本文于功e
4、7年9月.。日收到武汉工业大学学报.1989·x·,.X=Kxl印(久)(入)Qd人大··Y=Kyl印(久)y(入)/J‘I(l)z··.Z=K1.(入)Z入)d人(x,,z。式中(入)y(入)(入)为观察者色度函数,二,Tz二本仪器用透射率为()的滤光器校正CIEA标准光源(其光谱分布为S(入)、,,,z,,.和光电探测量的响应(响应为Y丫Y)使其满足Luther条件即二·、·、··.、声、了几.人、,声、K,T(入)丫(入)S‘(入)=Se(入)x了人、矛声r,·丫,·r·^之e·K(入)丫(乳)S(入)S(入)y(2)z
5、,·,z·z·^e·K(入)丫(入)S(入)=S(入)C。,、,S(劝为CIEC标准光源设光电探测器响应是线性和可加的则探测器的光电流I::I用下式表示,二二,·印·丫、·x·IK5(入)(入)丫(入)d大,甲,··T,·,·I=Kl甲(入)(久)丫(入)d入}(3)I二=Kz护·。(·二二·丫:·{入)(久)(认)d久/,,结合(1)(2)(3)式可得=二·:,=,·,,=:·:XkIYkIZkI(4)4。因此仪器等效测得C()式表明光电积分电流与三刺激值成正比CIE标准光源下,。的三刺激值是属于光电积分式三刺激值色差仪表
6、类型仪器简介、,。.仪器由光学系统I数据采集单元I控制与处理单元l等组成见图1一、照明观察{下矛企1}万刀厂!{万丁二万,光学系统洲鲤型}_巡创兰少!_巡月竺坚XYZ一一一告/-一电源⋯}{下}画三妻噩·备一万1习一国一蔺丽-!⋯图1仪器组成。1光学系统,。、采用。/d光学条件符合CIE推荐并被一些发达国家采用的规定光源光电器件之e:。。间较好满足Luth条件见图2,,为了提高系统稳定性采用稳压稳流性能好的光源电源在结构设计上采取措施尽量消TCM组测色色差仪系统的研究/刁.,-.,.,.,.,.,1光源S点。)2聚光透
7、镜组3积分球4镜片5祥品.、、,.,..,6,xty,z7光龟池845反射镜滤光片()图2光学系统亡.’。散光和镜面反射光的影响.2数据采集,8使用集成载波稳零运算放大器构成电流一电压转换电路电路漂移小时相当于输入小一,.,,,于1。”A线性优于01%可认为探测到的是短路电流且有足够大的转换系数电路简、,厂.,。。单调试容易是其他电路难以达到的见图3二不厂‘一几公皿之一~尸}「勿之协气主泣j汁J}厂下{匕工星图3数据采集系统图4与计算机连接方式.3接口电路与单板计算机没有采用常规的A/D转换电路而是用电压频率转换电路(VFC)
8、完成模拟信号与计算机‘.,。,。,。~1的连接这里它比用A/D电路有明显的优越性例如0KHZ的VFC片较之10,位A/D片理论上相对精度可提高l一2个量级且不需配按高性能参考电源与采样保持电,。。路也能满足本机的采样速率的要求与计算机连按方式见图4,:1,单板计算机控制数据采
