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色差仪测量标准与测量原理

2021-04-19

如今很多企业都使用色差仪进行产品的颜色测量,它有着快速读色,识别率高,容差低的称号被广大企业广泛使用。但是很多朋友都不了解色差仪的具体工作原理。其实仪器测量时通过色度计求得亮度因素Y和色坐标x,y等参数来评价样品的颜色,很多用户对色差仪的检测标准以及测量原理还不了解,下面就有有小编简单的为大家介绍一下吧。

色差仪

 

一、色差仪的检测标准:

 

现代色度学采用CIE(国际照明委员会)所规定的一套颜色测量原理、数据和计算方法称为CIE标准色度学系统。这一色度学系统以两组基本视觉实验数据为基础。一组数据称作“CIE1931标准色度观察者”,适用1°~4°视场的测量。另一组数据称作“CIE1964补充标准色度观察者”,适用大于4°视场的颜色测量。按CIE规定,必须在明视觉条件下使用这两类标准观察者的数据。与孟塞尔颜色系统相关的色度学系统是CIE1931标准色度学系统。
 

分光测色仪

 

二、色差仪的测量原理:

 

1、颜色的三刺激值:

 

根据1931CIE-RGB色度系统,众多的彩色中存在着一定规律,每一种颜色都由3种颜色的等能光谱按不同比例相匹配而成。3种用来产生混合色的红700nm(R)、绿546.1nm(G)、蓝435.8nm(B)称为三原色。为了匹配某一特定波长的等能光谱色所需三原色的数量r、g、b,称为光谱的三刺激值。CIE测定了匹配380~780nm等能光谱色(r、g、b)光谱三刺激值,构成光谱三刺激值曲线。这一组函数称作“1931CIE-RGB系统标准色度观察者光谱三刺激值”,列出相应的数据表,绘制出色度图。

 

颜色空间图


 

2、1931CIE-XYZ系统和CIE1931色度图:

 

为了表面1931CIE-RGB系统中(r、g、b)光谱三刺激值和色度坐标出现负值,选用了3个设想的原色(X)、(Y)、(Z),X代表红原色,Y代表绿原色,Z代表蓝原色,用这三种假想原色代替原来R、G、B三原色。这样改动后色度坐标均为正值。

 

为了把CIE1931色度图与孟塞尔颜色体系的10种色调连接起来,上图根据其相应的色坐标把它们用孟塞尔颜色体系的符号标在图上。细弧形曲线是等激发纯度曲线,其标度间隔为20%,离C点越远的曲线所代表的颜色的饱和度越高。C点也相当于颜色三角形的中心,也相当于由三原色各1/3产生等能白光的色坐标(即x=0.3333,y=0.3333,z=0.3333)。任何颜色在色度图中都占一确定的位置。

 

 

颜色空间图片

 

3、测量方法

 

实验工作主要是利用色差仪测量和计算出被测样品的xy色坐标和亮度因数。然后,按下述步骤确定被测样品的孟塞尔颜色体系的标号。例如,被测样品的Y=19.77,x=0.313,y=0.500。

 

①由《孟塞尔颜色图册》中Y=19.77代表Y=19.77%,图册中省去%,查表时根据Y=19.77查。

 

②在《图册》中找出V值=5.00的,标有孟塞尔颜色系统符号的恒定色调和彩度轨迹图,按被测样品的色坐标(x=0.313,y=0.500)在图上标出相应的点S,然后读出S点相应的恒定色调和彩度轨迹线的色调和彩度值,即色调值H=5.0R,彩度值C=11.7。

 

③被测样品的孟塞尔标号应为5.0R 5/11.7。

 

④从《图册》找出5.0R页,再找出5.R 5/10的标准样品进行对照测量,进行核对。

 

如果V值不是整数,可由两张相近V值的色度图用内插法求得色调和彩度值。

 

使用上述方法测量颜色,可使颜色的测定标准化,描绘规范化。它可应用于颜色质量控制,也可进行配色,用科学规范的方法筛选更佳颜色配方,降低成本,提高工作效率。

 

此外,在颜色体系方面,还有一些应用较广的体系,如欧洲使用也较广的《自然色体系》,测定珠光颜料常用的亨特L、a、b体系等。这些体系都与孟塞尔颜色系统或CIE系统有一定的转换关系。

 

色差仪充电口
 

总结:色差仪的工作方式是模拟人类观察习惯,进行三刺激值(rgb)颜色的取样方式,然后根据色域空间的lab换算公式进行换算出颜色的色差,这种计算方式既简单又明了,可以计算出大部分企业所需要的色差值。对于一般企业来说,通用型的色差仪便可以满足日常测量的需求,如对颜色有更深入的要求,可以使用分光色差仪进行测量。

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