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色差计测量过程介绍

隨著色差計在紡織、印染、化工、造紙、冶金、陶瓷、圖書管理、機械製造等方面的應用,給各行業帶來發展的同時,也給計量檢測工作帶來了前所未有的機遇,如何對色差計進行好的計量檢測是每個從事計量檢測人員應著手解決的問題。筆者就是通過研究色差計在檢定過程中需要注意的事項,從而為從事計量檢測人員提供參考。

白板校正
一般情況下,每台色差計都附帶了一個標準白板,儀器每次使用前必須用該白板或者標準白板進行校正。

測量光源
一般物體是不發光的,只有在一定的光源照射下,才能看見它的形狀和顏色,也就是說,物體的顏色依賴于照明它的光源的顏色。因此,為了確切地描述物體的顏色,必須首先指明是在什麼光源下呈現的顏色。同一個物體在不同的光源照射下呈現的顏色是不一樣的。例如,在太陽下看是藍色的衣服,在紅燈下就成了黑色的。因此,色差測量中光源的選擇應引起重視。國際照明委員會規定了幾種標準的照明體,分別以A、B、C、D 來命名。A——溫度為2 856 K的黑體輻射光;B、C——相關色溫約4 874 K 的直射陽光和6 774 K 的平均晝光;D——標準照明體(D55-色溫值為5 504 K、D65-色溫值為6 504 K、D75-色溫值為7 504 K)[2]。
色溫值在一定程度上描述了一個光源的光譜成分,通常,色溫越高,則該光源的藍、綠成分越多。由此可以看出選擇不同的光源,其顏色測量的結果必然不同,因而,在測量時必須選擇好光源,並注明在何種光源下測量的。

視場角
人眼觀察顏色時的解析度和觀察時的視場角的大小有關。實驗表明:人眼用小視場(< 4°)觀察顏色時辨別差異的能力較低,當觀察視場從2°增大至10°時,顏色匹配的精度和辨別色差的能力都有增高;但視場再進一步增大時,顏色匹配的精度提高就不大了。在2°和10°視場下,其色匹配上的差別具體的體現就是相同的顏色所呈現的色彩是不一樣的,因此在色差測量過程中,也必須選擇好且標明測量時所選用的視場角。

測量的照明和觀測條件
儀器的照明與觀測條件用“照明/觀測”表示。有如下4 種:45°/垂直(用45/0 表示)、垂直/45°(用0/45 表示)、漫射/垂直(用d/0 表示)、垂直/漫射(用0/d 表示)。在測量過程中,引用的色板檢定證書上應注明照明和觀測條件,並根據色差計的照明和觀測條件選擇同樣照明和觀測條件下的資料進行檢定。如果選用了不同條件下的資料,則結果可能會相差很大,所以在資料引用上也需要正確選擇相應的照明和觀測條件下的資料,以確保資料處理的正確。

鏡反射
物體表面對光線的反射,往往與角度有關,一般可分為鏡反射和漫反射兩種,漫反射中,理想的叫完全漫反射,但大部分情況下,是不完全的漫反射,既有鏡反射,又有漫反射的成分。一般來說,樣品的鏡反射光並沒有代表樣品本身的顏色特徵,而較多的體現了光源的顏色特徵。因而在色差計檢定過程中需要明確是否含鏡反射,否則測量結果相差很大。對於採用漫射/垂直、垂直/漫射條件的儀器,對於鏡反射成分的影響,可以通過設置光澤收阱來處理,並說明光澤吸收阱的大小、形狀和位置。當需要包含鏡反射一起測量時,在0/d 條件下,不應在嚴格的垂直照明下測量;相反,在d/0 條件下,不應在嚴格垂直觀測情況下測量樣品。兩者都應在不使用光澤吸收阱的情況下測量。當不需要包含鏡反射分量測量時,應使用光澤吸收阱,用0/d 或d/0 來表示[1]。

顏色空間
顏色空間有多種表達形式如:XYZ、Yxy、L*a*b*、L*C*H*、L*U*V*、Yu*v*等等,選擇顏色空間其實就是選測量結果的表達形式。規程中採用的是Yxy,但很多色差計使用的是其他表達形式,不同的表達形式,色差的結果也是不一樣的。因而在檢定過程中也要選擇好顏色空間的表達形式。

色差公式的選擇
色差是樣品品質檢測與評定的一個重要指標,由於色差公式選擇的不同,色差值也可能出現很大的不同。例如,表1 列出了兩對顏色分別用3 種色差公式測量的結果,可以看出,使用不同的色差公式測量的色差結果差別很大,很有可能給測試帶來誤判。因而在測量色差時,色差公式的選擇同樣也要重視。

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