第五章颜色测量和测色仪器 5 5测色方法综述 测量方法:目视法、光电积分法、分光光度法。 1、目视法:在某种规定的CIE标准光源下(如标准光源 A、Dk5或“北窗光”等)利用人眼的观察。要求操作人 员具有丰富的颜色观察经验和敏锐的判断力,即便如此 其测量结果仍然包含了一些人为的主观因素,而且工作 效率很低 2、光电积分法:通过把探测器的光谱响应匹配成所要 求的CIE标准色度观察者光谱三刺激值曲线或某一特定 的光谱响应曲线,从而对探测器所接收到的来自被测颜 色的光谱能量进行积分测量。 优点:测量速度很快,具有适当的测量精度 缺点:无法测出颜色的光谱组成
5 第五章 颜色测量和测色仪器 5.1 测色方法综述 测量方法：目视法、光电积分法、分光光度法。 1、目视法：在某种规定的CIE标准光源下（如标准光源 A、D65或“北窗光”等）利用人眼的观察。要求操作人 员具有丰富的颜色观察经验和敏锐的判断力，即便如此， 其测量结果仍然包含了一些人为的主观因素，而且工作 效率很低。 2、光电积分法：通过把探测器的光谱响应匹配成所要 求的CIE标准色度观察者光谱三刺激值曲线或某一特定 的光谱响应曲线，从而对探测器所接收到的来自被测颜 色的光谱能量进行积分测量。 优点：测量速度很快，具有适当的测量精度。 缺点：无法测出颜色的光谱组成
51测色方法综述 3、分光光度法:测定物体反射的光谱功率分布 或物体本身的反射光度特性,然后根据光谱测 量数据可计算出物体在各种标准光源和标准照 明体下的三刺激值。 分光光度法:光谱扫描、同时探测全波段光谱 (1)光谱扫描法:利用分光色散系统对被测光谱 进行机械扫描,逐点测出各个波长对应的辐射 能量,由此达到光谱功率分布的测量。 特点:精度很高,但测量速度较慢
5 5.1 测色方法综述 3、分光光度法：测定物体反射的光谱功率分布 或物体本身的反射光度特性，然后根据光谱测 量数据可计算出物体在各种标准光源和标准照 明体下的三刺激值。 分光光度法：光谱扫描、同时探测全波段光谱。 (1)光谱扫描法：利用分光色散系统对被测光谱 进行机械扫描，逐点测出各个波长对应的辐射 能量，由此达到光谱功率分布的测量。 特点：精度很高，但测量速度较慢
(2)同时探测全波段光谱法: 5 (a)多光路探测技术:多光路同时性只在红外波段实现, 在可见光区只能部分实现 (b)多通道探测技术:即平行探测法。 优点:快速、高效,大大降低对测量对象和照明光源 的时间稳定性要求,应用快速存取和分组处理,在时 间分辨和光谱分辨两者之间实现有益的兼顾。 目前,国际上作为产品真正用于自动配色的颜色测 量系统都是采用多通道技术。 多通道测色系统的照明光源:脉冲式、直流式 脉冲光源:接近D的脉冲氙灯、高光强、即时精度和 重复性高。 直流式照明:色温接近A光源的卤钨灯,光源稳定 短波光强低、影响精度
5 (2) 同时探测全波段光谱法： (a) 多光路探测技术：多光路同时性只在红外波段实现， 在可见光区只能部分实现。 (b) 多通道探测技术：即平行探测法。 优点：快速、高效，大大降低对测量对象和照明光源 的时间稳定性要求，应用快速存取和分组处理，在时 间分辨和光谱分辨两者之间实现有益的兼顾。 目前，国际上作为产品真正用于自动配色的颜色测 量系统都是采用多通道技术。 多通道测色系统的照明光源：脉冲式、直流式 •脉冲光源：接近D65的脉冲氙灯、高光强、即时精度和 重复性高。 •直流式照明：色温接近A光源的卤钨灯，光源稳定、 短波光强低、影响精度
52颜色测量原理 p()r() 5,21测色原理 S() POXS() Z() Yd) rd p(A)S(A)2()(x)s(4)F(A)|(x)s()x()
5 5 . 2 颜色测量原理 5 . 2 . 1 测色原理
522测色公式 5 1、光电积分法 2、分光光度法 反 x=k.p(()x0(0=kn(2C)0(1 射=k0XQ1Fm:kn2Q 体=k2(A=128M X=k0CAR=kn②2N(x△ 透射物 =k同0Am=k202002 体0=kA2(0=k∑(A△A k0=100/S( S(λ)y0()d)k 0=100200(x△
5 5 . 2 . 2 测色公式 1、光电积分法 2 、分光光度法 X10 = k10 ( ) S ( ) x10 ( ) d Y10 = k10 ( ) S ( ) y10 ( ) d Z10 = k10 ( ) S ( ) z10 ( ) d ( ) k10 =100 / S ( ) y10 ( ) d X10 = k10 ( ) S ( ) x10 ( ) Y10 = k10 ( ) S ( ) y10 ( ) Z10 = k ( ) S ( ) z10 ( ) k10 =100 / S ( ) y10 ( ) X10 = k10 ( ) S ( ) x10 ( ) d Y10 = k10 ( ) S ( ) y10 ( ) d Z10 = k10 ( ) S ( ) z10 ( ) d X10 = k10 ( ) S ( ) x10 ( ) Y10 = k10 ( ) S ( ) y10 ( ) Z10 = k ( ) S ( ) z10 ( ) 反射物体透射物体
53测色仪器 531反射分光光度计 1、照明和观测条件的选择 根据实际观测物体情况来选择照明和观测条件。 举例: 印染工作者通常要尽力避免镜面反射进入眼睛, 大多数的测试采用0/ d spex。 计算机配色采用0/dSPⅠNC 在线颜色测量采用0/45和45/0
5 5.3 测色仪器 5.3.1 反射分光光度计 1、照明和观测条件的选择 根据实际观测物体情况来选择照明和观测条件。 举例： •印染工作者通常要尽力避免镜面反射进入眼睛， 大多数的测试采用 0/d SPEX。 •计算机配色采用0/d SPINC •在线颜色测量采用 0/45 和 45/0
测色分光光度计分类 (1)按照明受光的几何条件 多色漫射照明 分光用衍 积分球 射光棚 S二荒分光彼 试样 光谱z 受光图像传感器 测定用微 NCPO 型计算初 源选仰上教座是蠢社2 计算 积分球的多色照明方式快速扫描型分光光度计
5 2、测色分光光度计分类 (1) 按照明受光的几何条件 •多色漫射照明 积分球的多色照明方式快速扫描型分光光度计
(1)按照明受光的几何条件 5 单色漫射照明 受光器 分光衍射光嚼 试样 积分球 光源 用积分球的单色照明方式的测定系统
5 (1) 按照明受光的几何条件 • 单色漫射照明 用积分球的单色照明方式的测定系统
(2)按照明光源种类 单独采用卤素钨丝灯 卤素钨丝灯与滤色镜结合, 氙闪光灯 氙快速弧光灯 (3)按比较用白色标准 绝对反射率白板、计算机贮存的标准白板 (4)按对镜面反射光的措施 光泽吸收阱切断镜面反射光、计算方法去除。 (5)按分光元件 衍射光栅、干扰滤色镜、连续干扰滤色镜 (6)按入射光束:单光束、双光束
5 (2) 按照明光源种类 •单独采用卤素钨丝灯 •卤素钨丝灯与滤色镜结合， •氙闪光灯 •氙快速弧光灯。 (3) 按比较用白色标准 绝对反射率白板、计算机贮存的标准白板 (4) 按对镜面反射光的措施 光泽吸收阱切断镜面反射光、计算方法去除。 (5) 按分光元件 衍射光栅、干扰滤色镜、连续干扰滤色镜 (6) 按入射光束：单光束、双光束
3、现代分光光度计的特点 (1)测色和计算速度快 20世纪30年代一只样品测色需2分钟以上, 20世纪80年代初 Macbeth公司的2020光栅分光 型测色只要3秒钟, 瑞士 Datacolor公司DC3520R分光光度计采用 连续干涉滤色片分光,测定时间包括计算需6秒 钟,而到80年代末采用闪光氙灯作为光源,每 只颜色只需测色一次时间少于03秒 90年代,该公司的3881 Texftlash型、DC3890型 ELrepho2000型、脉络式分光光度计 Mixflash型等测色时间仅需0秒
5 3、现代分光光度计的特点 （1）测色和计算速度快 •20世纪30年代一只样品测色需2 分钟以上， •20世纪80年代初Macbeth公司的2020光栅分光 型测色只要3 秒钟， •瑞士Datacolor公司DC 3520 R分光光度计采用 连续干涉滤色片分光，测定时间包括计算需6秒 钟，而到80年代末采用闪光氙灯作为光源，每 只颜色只需测色一次时间少于0.3 秒， •90年代，该公司的3881 Texflash型、DC 3890型、 ELrepho 2000A 型 、 脉络式分光光度计 、 Mixflash型等测色时间仅需0.1 秒