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色差检测仪器概述

色差检测仪器概述


   仪器测色概述

     检测和评价两个给定色样之间的色差,长期以来被认为是颜料制造和应用行业的难题,随着测色仪器的出现和仪器测色准确性的提高,这一难题正逐步得到解决。

     基本色度学提供了一种用数字来定量表示两个色样之间颜色差异的方法,该方法是借助于测色仪器光电信号转换来实现的。测色仪器的工作原理可简述如下:首先由标准照明体光源在瞬间内发射出一定强度的光线,该光线按测量者所设定的入射角度照射在色样上,然后被反射到收集反射光通量的积分球上,通过光电转换,再经过数字化模拟转换,产生三刺激值。先后分别测量标准色样和受检色样,便可得到两组三刺激值,将这两组三刺激值代入测量者所选用的色差公式,即可最终求出两个色样之间的色差值。

     计算色差的公式有很多种模式可供选择,这些模式都还或多或少的存在一些这样或那样的优缺点。随着科学技术的进步,更先进、更准确的测色仪器和计算模式也许在不久的将来会被创造出来。目前比较常用的色差公式有CIELAB、CIELCH、CMC等。大量对比实验的结果表明,人眼评色与各色差公式的评色还存在着一定的差异,其的接近程度分别如下:
     CIELAB 75%
     CIELCH 85%
     CMC(2 :1) 95%
     大量实践证明,CMC色差公式与目测评色两者之间具有更好的一致性。但CMC色差公式也有一定的局限性,目前应用还不很广泛。
     各种色差公式均有自己的一套独立的色差结果表达形式。有的人不知道各种色差公式检测值的组合关系,而将各种色差公式的检测值罗列在一起,以为这样的表述更全面,实际上这样的作法是不正确的。
    

   CIELAB色差公式

     CIELAB色差公式是目前应用最广泛的模式,该公式如下:
     ΔEab=[(ΔL )2+(Δa )2+(Δb)2]1/2
     式中:ΔEab——总色差
     ΔL —— 明度差 ΔL = L试样——L标样
     Δa —— 红/绿差 Δa = a试样-a标样
     Δb —— 黄/蓝差 Δb = b试样-b标样
     在该模式下,色差是通过明度差、“红/绿”差、“黄/蓝”差这三个方面去进行描述的,这三项指标的几何平均值为总色差。颜料用户和生产者可以根据质量控制的需要,酌情设定色差允许值,将其作为产品的验收标准。一般是将总色差的允许值设定为1,总色差大于1的,为不合格品,总色差小于1的,为合格品。
    
    上述色差公式所涉及的数值来自于三刺激值,其关系式如下:
     L = 116(y/y0)1/3-16
     A = 500[(x/x0)1/3-(y/y0)1/3 ]
     B = 200[(y/y0)1/3-(z/z0)1/3 ]
     式中的x0 、 y0 、 z0 为CIE标准照明体的三刺激值,是该照明体的特性,是一组常量值;式中的X 、Y、 Z为色样的三刺激值,不同的色样会产生不同的三刺激值。

     用测色仪器先后对标样、试样进行测量后,仪器的显示屏上能自动给出ΔL、Δa、Δb、ΔE等测量结果的数值。 
色空间是基于一种颜色不能同时既是绿,又是红,也不能既是蓝又是黄这个理论而建立起来的,所以单一数值可用于描述“红/绿”,及“黄/蓝”特征。CIELAB色差公式除了给出明度差的差异外,还采用“红/绿”差和“黄/蓝”差来一并表征两个色样间的色差,因而使它对色彩差异的描述更加全面。

 

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