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色差仪购买时常见问题介绍

2021-04-30

随着市面上的色差仪的普遍应用,企业在如何选择、验收、校准、使用色差仪时有了许多问题和争议,因为色差仪原理涉及色度学、光学、数学、材料学,还有生物学、心理学等方面的综合的知识,而且有些是目前我们的大、中学教育中没有涉及到的,所以出现困惑、疑问和争议是很正常的。这里,针对多数使用者反映的情况,试图就一些基本的概念性的问题作一简单和实用的解疑。

分光色差仪

一、色差仪由来:

 

首先,颜色是人的大脑对物体的外观色彩特征产生的一种主观感觉,用数学方法来描述这种感觉是一件很困难的事。颜色的测量和数据化管理是一个对视觉感受(包括生理和心理如心情、年龄作用)的测量和管理,由于人与人对颜色敏感度的差异,环境背景的变化以及对颜色、色差的沟通和管理文件了解不足,都会影响视觉对颜色的感受。所以也就只能通过按照国际上指定的颜色系统制造的各种测色仪器解决,由于现代色差仪所提供的数字信息已尽可能做到了与人们的视觉感觉相关连,所以使其在科研和生产活动中得到广泛应用。

 

光栅分光测色仪

二、色差仪和普通测量仪区别:

 

颜色的测量与普通物理量的测量有很大的区别。比方说选购色差仪时,我们看到的反映仪器技术水平的统一指标中就没有我们平常习惯考察的项目如:误差、精度、分辨率、测量范围等,而是另外一些指标如:重复性△E(标准白板上连续10次)、仪器间一致性△E(12块BCRAII板上测量的平均值)等,这是在选购仪器时要了解的一点。

 

台式测色仪

三、色差仪和分光色差仪的区别:

 

色差仪分为滤色片式色差仪和分光光度计式色差仪,三滤色片式色差仪模仿人眼感受,将通过红绿蓝三个滤色片分别接受的样品反射光信号转换成XYZ或Lab三刺激值。由于很难得到重现性好的滤色器,所以仪器之间的一致性很差,属于入门级的仪器。

 

分光型色差仪是将样品的反射光光谱与照亮样品的入射光光谱之比—样品的反射率,通过仪器内的微电脑按照色度学数学模型计算转换成与标准观察的人眼所对应的视觉感觉的色度学三刺激值。分光色差仪适合任何种类的应用,能模拟所有的CIE规定的标准光源,能给出分光数据和同色异谱指数,有非常好的重复性和重现性,符合国际通用技术标准,是当今较常用的技术。

 

色差宝

四、色差仪的测量表示单位值:

 

对选择CIE(国际照明委员会)的彩色系统,几个基本的视觉感觉单位是 L;代表亮度,反映从白到灰到黑的无彩色中性颜色给人明暗的感觉。+a代表红色方向,-a代表绿色方向,+b代表黄色方向,-b代表蓝色方向。三者构成了描述颜色的正交的三维空间,这样就给万紫千红的颜色给出了一个可以用解析几何描述的颜色空间,L为纵轴,a,b构成彩色平面。

 

如果将a-b平面转化为极坐标形式,a和b的平方和再开方,是从原点出发的模长,正好描述了颜色三要素里的彩度C(也叫鲜艳度),C越大,表示颜色越鲜艳,无彩色的中性色,C值就非常小。而a,b构成的正弦角正好描述了颜色三要素里的色相角H,加上代表明暗的明度L(也可叫亮度)。

 

用LCH或Lab三坐标空间的数学方法就全面地描述了所有颜色的特征。现在已经有很多有关颜色的理论、测量技术和颜色标准,但是到目前为止,似乎还没有一种人类感知颜色的理论被普遍接受,尽管如此,并没有影响人们使用一个统一的标准(如CIE规定的)判断综合色差(△E)的大小,色偏(△L、△a、△b)的方向和大致程度。

 

cr5色差宝

五、色差仪Lab代表含义:

 

色差是各行各业都必须重视的问题,为了让产品颜色有更佳精准的衡量标准,国际上通用的表示就是色空间。常见的颜色空间有LAB, LCH, RGB, XYZ, YXY等,不过目前最主流的色空间还是Lab,它可以表示任何一种颜色,其他色空间一般都是作参考用。比如我们上面这款产品的L,c,h。 

 

下面我们说说具体数值的含义:  

 

“L”代表物体的明亮度:0-100表示从黑色到白色。

 

“a”代表物体的红绿色:正值表示红色,负值表示绿色。

 

“b”代表物体的黄蓝色:正值表示黄色,负值表示蓝色。

 

“c”代表色饱和度,“h”代表色调角;色调角定性,即色调不同,颜色不同;饱和度定量。

色差仪

 

其计算公式为:   

 

△L=L样品-L标准(明度差异)  

 

△a=a样品-a标准(红/绿差异)  

 

△b=b样品-b标准(黄/蓝差异)  

 

△L+表示偏白,△L-表示偏黑  

 

△a+表示偏红,△a-表示偏绿  

 

△b+表示偏黄,△b-表示偏蓝   

 

其中△L*,△a*,△b*,为参考样品和被测样品之间明度L*和色度指数a*,b*的差值。色差值用△E 来表示,为综合色差仪,具体计算方法和亮度差△L、红绿差△A、黄蓝差△B都有关系。  

 

一般情况下色差仪都会给出相应的L*,a*,b*,△E相应的结果。你可以根据实际结果来比对,根据过往的经验: 

 

当△E在0-1之间,色差肉眼是分辨不出来的。若△E在1-2之间,人的眼睛轻微的察觉了,如果色差敏感度不高的话,还是看不出来。 如果△E在2-3之间,可以稍微清晰的辨别出物质间的色差,不过相对来说还不是很明显。 一旦△E达到了3.5-5之间,色差就非常明显了  那么△E在5以上,看起来就是两种颜色了。

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