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色差计检定过程中的注意事项_如何选择色差计

随着色差计在纺织、印染、化工、造纸、冶金、陶瓷、图书管理、机械制造等方面的应用,给各行业带来发展的同时,也给计量检测工作带来了前所未有的机遇,如何对色差计进行好的计量检测是每个从事计量检测人员应着手解决的问题。笔者就是通过研究色差计在检定过程中需要注意的事项,从而为从事计量检测人员提供参考。

白板校正

一般情况下,每台色差计都附带了一个标准白板,仪器每次使用前必须用该白板或者标准白板进行校正。

测量光源

一般物体是不发光的,只有在一定的光源照射下,才能看见它的形状和颜色,也就是说,物体的颜色依赖于照明它的光源的颜色。因此,为了确切地描述物体的颜色,必须首先指明是在什么光源下呈现的颜色。同一个物体在不同的光源照射下呈现的颜色是不一样的。例如,在太阳下看是蓝色的衣服,在红灯下就成了黑色的。因此,色差测量中光源的选择应引起重视。国际照明委员会规定了几种标准的照明体,分别以A、B、C、D 来命名。A——温度为2 856 K的黑体辐射光;B、C——相关色温约4 874 K 的直射阳光和6 774 K 的平均昼光;D——标准照明体(D55-色温值为5 504 K、D65-色温值为6 504 K、D75-色温值为7 504 K)。

色温值在一定程度上描述了一个光源的光谱成分,通常,色温越高,则该光源的蓝、绿成分越多。由此可以看出选择不同的光源,其颜色测量的结果必然不同,因而,在测量时必须选择好光源,并注明在何种光源下测量的。

视场角

人眼观察颜色时的分辨率和观察时的视场角的大小有关。实验表明:人眼用小视场(< 4°)观察颜色时辨别差异的能力较低,当观察视场从2°增大至10°时,颜色匹配的精度和辨别色差的能力都有增高;但视场再进一步增大时,颜色匹配的精度提高就不大了。在2°和10°视场下,其色匹配上的差别具体的体现就是相同的颜色所呈现的色彩是不一样的,因此在色差测量过程中,也必须选择好且标明测量时所选用的视场角。

测量的照明和观测条件

仪器的照明与观测条件用“照明/观测”表示。有如下4 种: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)。在测量过程中,引用的色板检定证书上应注明照明和观测条件,并根据色差计的照明和观测条件选择同样照明和观测条件下的数据进行检定。如果选用了不同条件下的数据,则结果可能会相差很大,所以在数据引用上也需要正确选择相应的照明和观测条件下的数据,以确保数据处理的正确。

镜反射

物体表面对光线的反射,往往与角度有关,一般可分为镜反射和漫反射两种,漫反射中,理想的叫完全漫反射,但大部分情况下,是不完全的漫反射,既有镜反射,又有漫反射的成分。一般来说,样品的镜反射光并没有代表样品本身的颜色特征,而较多的体现了光源的颜色特征。因而在色差计检定过程中需要明确是否含镜反射,否则测量结果相差很大。对于采用漫射/垂直、垂直/漫射条件的仪器,对于镜反射成分的影响,可以通过设置光泽吸收阱来处理,并说明光泽吸收阱的大小、形状和位置。当需要包含镜反射一起测量时,在0/d 条件下,不应在严格的垂直照明下测量;相反,在d/0 条件下,不应在严格垂直观测情况下测量样品。两者都应在不使用光泽吸收阱的情况下测量。当不需要包含镜反射分量测量时,应使用光泽吸收阱,用0/d 或d/0 来表示。

颜色空间

颜色空间有多种表达形式如:XYZ、Yxy、L*a*b*、L*C*H*、L*U*V*、Yu*v*等等,选择颜色空间其实就是选择测量结果的表达形式。规程中采用的是Yxy,但很多色差计使用的是其他表达形式,不同的表达形式,色差的结果也是不一样的。因而在检定过程中也要选择好颜色空间的表达形式。

色差公式的选择

色差是样品质量检测与评定的一个重要指标,由于色差公式选择的不同,色差值也可能出现很大的不同。例如,表1 列出了两对颜色分别用3 种色差公式测量的结果,可以看出,使用不同的色差公式测量的色差结果差别很大,很有可能给测试带来误判。因而在测量色差时,色差公式的选择同样也要重视。


表1 两对颜色的测量结果

表1 两对颜色的测量结果

Tab.1 Measurement results of two pair of colors


结束语

由上述分析可知,在检定色差计的过程中必须注意选择各种条件,并且要在测量结果中注明,以便客户明白测量的条件,有利于企业进行生产工艺数据化、规范化的实施,也利于检定结果的重现性。

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