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色差計是顏色控制品質保證的關鍵因素

點擊:   作者:天友利標準光源有限公司      發布日期:2014-07-08
什么要測量顏色?質量控制在任何行業都是非常重要的,而顏色控制是品質保證的關鍵因素。正常視力的人可以分辨大約1000萬種顏色,為了進行色彩交流,人們希望量化色彩現象,建立色彩標準,用數字來表示顏色。國際照明委員會CIE于1931年起先后規定了標準色度觀察者、照明

    什么要測量顏色?質量控制在任何行業都是非常重要的,而顏色控制是品質保證的關鍵因素。正常視力的人可以分辨大約1000萬種顏色,為了進行色彩交流,人們希望量化色彩現象,建立色彩標準,用數字來表示顏色。國際照明委員會CIE于1931年起先后規定了標準色度觀察者、照明和觀察條件、標準光源、表色系統、色差公式、白度公式等,這些標準奠定了現代色度學的基礎,也是現代色差計器的理論依據。利用色差計測量被測物體所得的數據,包括色度值和色差值等,用戶可以準確獲得需要的顏色。
    同時,在任何行業大家都以可靠的測量數據為依據,避免了因色彩溝通而引起的誤解和糾紛,降低了成本,提高了生產效率。如何選擇色差計 色差計器有很多種,從結構原理上主要可分為以下幾種類型:白度計白度計只用于測量非彩色物體表面的白度值。由于白度計不能測量物體的色度,因此使用上有一定的局限性,但價格便宜。測色色差計 測色色差計可直接測量物體的反射色、透射色,對測得的模擬信號放大并轉換成數字信號后,依據色差公式演算處理,得到三刺激值及其它色度值和色差值。它結構簡單,操作方便,價格便宜,因經濟實用,廣泛應用于生產部門、實驗室、質檢部門等。分光色差計分光色差計可測量被測物體每個顏色點(10nm或20nm波長間隔)的反射率曲線、透射率曲線。對測得的模擬信號放大并轉換成數字信號后,依據色差公式演算處理,得到三刺激值及其它色度值和色差值。分光色差計的精度較高,只用于對色差要求極高的場合,價昂貴?配色儀某種色差計器加上與其配套的配色軟件即為配色儀。
    配色軟件將測色數據進行處理,直接給出配方。可大副度降低生產成本,提高生產效率,但價格昂貴。偏色的判斷與糾正在生產中,常常希望將產品的顏色與目標色的色差控制在一定范圍之內,即希望產品的顏色更接近理想的顏色。但實際工作中卻很難做到,顏色常有偏差。如何判斷并糾正這種偏差?可利用CIE1976L*a*b*色空間或HunterLab色空間解決。以CIE1976L*a*b* 色空間為例,它由三維顏色直角坐標L*、a*、b*構成,如下圖所示。明度指數L*(亮度軸),表示黑白,0 為黑色, 100 為白色,0—100之間為灰色。色品指數a*(紅綠軸),正值為紅色,負值為綠色。 色品指數b*(黃藍軸),正值為黃色,負值為藍色。所有顏色都可以用L*、a*、b*這三個數值表示,試樣與標樣的L*、a*、b*之差,用ΔL*、Δa*、Δb*表示;ΔE*表示總色差。ΔL*為正,說明試樣比標樣淺;為負,說明試樣比標樣深。 Δa*為正,說明試樣比標樣紅(或少綠);為負,說明試樣比標樣綠(或少紅)。Δb*為正,說明試樣比標樣黃(或少藍);為負,說明試樣比標樣藍(或少黃)。 例如:某紡織車間欲將一匹白布染成某種目標色,設具有這種目標色的布為標準樣品,CIE1976均勻顏色空間參數為L*=69.30,a*=16.11,b*=30.23。為得到更接近標準樣品顏色的染色配方,操作人員先根據以往經驗用“配方1”染色,并用SMY-2000測量染色后的試樣1,測色結果如下表所示。由于“試樣1”與標準樣品的色差過大,將配方修改后重新染色得到“試樣2”,依次類推,最后得到“試樣3”,因“試樣3”與標準樣品的色差已在容差范圍內,如下表所示,這樣就可以用染制“試樣3”的配方去染這匹布了。L* a* b* ?L* ?a* ?b* ?E* 配方 偏色 判斷 試樣1 72.90 14.71 33.99 3.60 -1.403.76 5.39 配方1 明度大 不夠紅 太黃 試樣2 68.07 17.22 30.91 -1.23 1.11 0.68 1.79配方2: 在配方1基礎上 加灰色染料 加紅色染料 減黃色染料 明度小 過紅 略黃 試樣3 68.99 16.33 30.74-0.31 0.22 0.51 0.63 配方3: 在配方2基礎上 減灰色染料 減紅色染料 減黃色染料 在容差范圍內此例說明用SMY-2000系列測色色差計可在偏色的判斷與糾正方面發揮積極的作用,    同時在配色工作中也有一定指導意義。 積分球對色差計性能的影響至關重要積分球一般由金屬殼球體內表面噴涂反射材料制成。積分球涂層的好壞直接影響著測光的準確性,因此國際照明委員會CIE對此十分重視,對積分球內涂層作出了嚴格的要求。劣質的積分球存在使用一段時間后老化、變黃等問題。而一旦這種情況出現,色差計就不能提供準確的測量數據,積分球必須整個更換。而積分球是色差計的關鍵部件,維護費用很高。好的積分球涂層采用穩定、耐用的高反射材料,耐老化、不會變色,整機的使用壽命長,維護費用低。用戶在選擇時必須考慮這個非常重要的因素。測色色差計積分球涂層采用新型漫反射材料,不怕潮濕、不怕光照、耐老化,長久不變黃,您可放心使用。色差計的應用 眾所周知, 大自然的顏色千變萬化,正常視力的人可以分辨大約1000萬種顏色。對同一種顏色的描述,會因各人國籍、民族、職業、習慣、年齡、情緒、身體狀況等因素而產生很大差異。因此在工農業生產中,控制豐富的色彩成為難題。隨著科技的進步與經濟的發展,借助儀器來測量顏色,提高產品質量或加強生產效率等愈加廣泛。色差計為您提供公正、可靠的色度、色差數據。這樣在品管、生產、及客戶、協作單位等各環節之間,大家都以可靠的測量數據為依據,完全排除人為因素,可大幅減少爭執、降低成本、提高效率。應用廣泛顏色與人們的生活密切相關。顏色的測量和控制在工農業生產中已成為評定產品質量的重要指標。色差計可廣泛應用于塑料、涂料、染料、紡織、印刷、建材、化工、冶金、醫藥、食品、電影電視、家用電器、教育、圖書、文物管理等行業。人們可利用色差計給出的色度、色差數據控制產品的顏色在誤差范圍內,更接近目標色;確保產品顏色達到各行業所要求的顏色標準并滿足用戶對顏色的要求。測色數據 色差計給出的測色數據應符合有關國際、國內標準。初次使用色差計,用戶一般會面對紛繁復雜的顏色數據感到無從下手。色度學理論建立了不同的表色系統,每一種表色系統都可用三維顏色空間來描述,這些顏色空間相互獨立。起初國際照明委員會CIE利用任何一種顏色都可由三原色混合而成的原理,用可見光譜紅色的亮端700nm、汞燈的二條明亮譜線546.1nm、435.8nm作為紅、綠、藍三種原色,并建立了RGB表色系統,但R、G、B在配色時會出現負值,計算不方便,也不易直觀理解。后來CIE于1931年在RGB表色系統的基礎上提出了三個虛擬的三原色X、Y、Z,并建立了“CIE1931標準色度系統”,即XYZ表色系統。XYZ表色系統消除了配色時出現負值的情況,但這一表色系統是以2?視場下的光譜色匹配實驗為基礎,因此適用范圍只限于?4?的視場范圍。1964年CIE又規定了一種10?視場的表色系統,稱為“CIE1964補充標準色度系統”,在這一表色系統中用10?視場下的X、Y、Z表示顏色。實踐表明人眼用小視場觀察顏色時,辨別顏色差異的能力較低,當觀察視場從2?增大至10?時,顏色匹配的精度和辨別色差的能力逐漸增高。但視場角再進一步增大時,則顏色匹配的精度提高也就不大了。由于這種原因,現代色差計器逐漸采用10?視場下的數值和公式。建立了色度學系統就解決了用數量來描述顏色的問題。但是兩種顏色的三刺激值X、Y、Z之差相同,并不代表人感覺到的色知覺相同。實踐證明三刺激值之差相同的兩種顏色,隨這兩種顏色的不同引起人的色知覺差異是不同的。對某兩種顏色感到有很大差異,但同樣的三刺激值之差對另外兩種顏色可能會感到差異很小。在工農業生產中經常需要鑒別樣品顏色的差別。前面介紹的表色系統不能滿足這些要求。為解決這個問題,CIE做了大量的工作并于1976年推薦了L*a*b*均勻顏色空間及色差公式,在這個三維空間中,每個點代表一種顏色,空間中兩點之間的距離代表兩種顏色的色差,并且相等的距離能代表相同的色差。另外,1948年亨特建立的亨特均勻顏色空間在某些行業也很常用。任何顏色都可用某一種表色系統準確的表示,并可在此表色空間中找到和這種顏色相對應的點。在XYZ表色系統,用X、Y、Z表示顏色的三刺激值,用x、y表示色品坐標。在HunterLab表色系統,用L、a、b表示顏色,其中L為明度指數,a、b為色品指數。在CIE1976L*a*b*表色系統,用L*、a*、b*或L*、C*、h表示顏色,其中L*為明度指數,a*、b*為色品指數,C*為彩度,h為色調角。在很多部門,有時對表征物體顏色的絕對值參量本身并不感興趣,而是認為各物體之間的顏色差別,尤其是同批產品中與它們的標準樣品之間的色差更為重要。某一種顏色與標準色之間的色差用?E或?E*表示。除此之外,測色數據還包括白度,黃度等。其中白度有很多種表示方法,常用的有CIE86白度(又稱甘茨白度)、Hunter白度、GB/T5950-1996白水泥的白度等。(注意:對不屬于灰白物體系列的物體,測得的各種白度值均無意義。)利用儀器給出的測色數據我們可以建立產品的顏色數據庫,控制產品的顏色質量,保證顏色的一致性。如此多的測色數據,究竟選擇哪一種表示您的顏色?那要依據您的行業標準及客戶的要求而定。也許您的行業對顏色標準有特殊的或更新的要求,沒關系,測色色差計系列不但可以直接提供以上所有符合國內外標準的常用測色數據,還可以為您量身定做您需要的本行業的特殊測色數據。

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