分光色差儀及其使用步驟

發(fā)布日期：2024-04-25 瀏覽次數(shù)：69

1）分光色差儀介紹

分光色差儀（Spectrocolorimeter）又名分光色差計(jì)，分光測色儀，分光測色計(jì)，分色儀，辨色儀，比色儀，顏色分辨儀，分光光度儀等。分光色差儀是在色差儀和色差計(jì)的基礎(chǔ)上的升級。

色差儀是模擬人眼對三原色紅、綠、藍(lán)光感應(yīng)的光學(xué)測量儀器,主要是根據(jù)CIE色空間的L*a*b*,L*C*H*原理,利用光源照射到被測樣品上,光源被物體反射,然后反射的光通過濾光片以模擬某一特殊照明體的標(biāo)準(zhǔn)觀察者函數(shù),反射光通過傳感器信號接收,這些信號然后以 X, Y和Z方式顯示,然后轉(zhuǎn)換成L*a*b*值以及總色差△E*（或者L*C*H*值）。

分光色差儀主要組成部分,分別是光源、積分球、傳感器和接收器,還分為“0/45度”和“d/8度積分球”兩種測量/觀察方式。可以分析出不同波段的參數(shù)值及光譜曲線,不同型號的儀器的波段不一樣,通常是380nm到740nm（色差儀/色差計(jì)達(dá)不到這個要求）。

分光色差儀具有高精度性和不斷增加的多功能性。由于它可以測得每一波段下的曲線,因此更適用于復(fù)雜顏色的色彩分析。當(dāng)然,分光色差儀/分光色差計(jì)的價格也比色差儀/色差計(jì)更為昂貴。在選型的時候,需要考慮預(yù)算及色彩分析的精度要求。

人眼之所以能看到顏色，是因?yàn)樘囟ǖ牟ㄩL刺激了人眼中的視網(wǎng)膜。根據(jù)光的不同波段，分為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。人眼可以看到的光區(qū)叫做可見光，波長是360nm到780nm。

分光色差儀/分光色差計(jì)就是根據(jù)這些原理來分析，將顏色數(shù)據(jù)化，L*a*b*值以及總色差△E*（或者L*C*H*值）成為各個供應(yīng)鏈的溝通橋梁。

2）分光色差儀的應(yīng)用

分光色差儀廣泛應(yīng)用于塑膠、印刷、油墨、包裝、紡織、印染、服裝、五金、電子電器、化工、食品、汽車、新能源、考古、陶瓷、玻璃等各行業(yè)的顏色管理。隨著消費(fèi)者對色彩感官的要求越來越高，對產(chǎn)品的品質(zhì)也來越嚴(yán)格，顏色色差的控制將是加工制造必不可少的一部分。

3）色坐標(biāo)知識

L*a*b*是根據(jù)（CIE）在1931年所制定的一種測定顏色的國際標(biāo)準(zhǔn)建立的。于1976年被改進(jìn)，并且命名的一種色彩新模式。L*代表的是黑白深淺度（明暗度），a*代表的是紅綠，b*代表的是黃藍(lán)。

△E*代表的是總色差

△L* = L*樣品-L*標(biāo)準(zhǔn)（黑/白差值）

△a* = a*樣品-a*標(biāo)準(zhǔn)（紅/綠差值）

△b* = b*樣品-b*標(biāo)準(zhǔn)（黃/藍(lán)差值）

△L*+表示偏白，△L*-表示偏黑

△a*+表示偏紅，△a*-表示偏綠

△b*+表示偏黃，△b*-表示偏藍(lán)

4）常見色差儀類型

分光色差儀通常根據(jù)測試產(chǎn)品的不同及重復(fù)性（精度）的要求，可以分為以下兩種：

便攜式/手持式分光色差儀：方便攜帶及測量，可以帶到客戶現(xiàn)場進(jìn)行顏色檢測，部分型號可以測量帶弧度的產(chǎn)品。

臺式/桌面式分光色差儀：重復(fù)性（精度）相對比較高，穩(wěn)定性強(qiáng)，適合做配色，比如塑膠配色，紡織配色，涂料配色等。

5）分光色差儀器怎么用？

分光色差儀是根據(jù)影響物體顏色變化的三個因素：光源、物體和觀察者，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)和控制。當(dāng)光線照射物體時，物體的表面吸收一些光線并反射剩余的光線。物體的顏色是由反射和吸收光的波長比例決定的。分光測色儀通過圖形的方式顯示分光比及反射率曲線，然后按規(guī)定計(jì)算，得到物體顏色測定值，主要可以用來測量樣品的光譜數(shù)據(jù)、光譜圖、色度值、色差值、呈現(xiàn)合格/不合格、色彩仿真示意圖等等。

通過這種分光測色法測量的顏色結(jié)果精度較高，與單純的色差計(jì)測色的方法不同，分光色差儀能測量每個顏色點(diǎn)（10nm或20nm波長間隔）的“反射率曲線”，而色差計(jì)不能。并且積分球機(jī)構(gòu)的分光色差儀，還可以測量各種表面的外觀顏色，測量結(jié)果可用于計(jì)算機(jī)配色。因此，被廣泛應(yīng)用于各類用色行業(yè)的實(shí)驗(yàn)室色彩分析與傳遞。

6）分光色差儀器測量步驟：

為了保證分光色差儀測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，用戶就需要按照分光色差儀測量步驟來進(jìn)行操作，詳細(xì)的測量步驟如下：

1、測量模式及光源條件設(shè)置

分光式色差儀測量模式可以分為反射測量模式以及透射測量模式，不同樣品使用的測量模式是不一樣的，測量的結(jié)果也會有很大偏差。測量前，就需要選定測量模式。

選定測量模式、測量口徑，校準(zhǔn)完成后，就需要設(shè)置測量是的光源條件下。用戶在主菜單選擇光源設(shè)置，進(jìn)入光源設(shè)置界面，如下圖所示，根據(jù)用戶需求設(shè)置對應(yīng)的光源選項(xiàng)。

2、標(biāo)樣測量

上述準(zhǔn)備工作完畢，進(jìn)入標(biāo)樣測量界面（圖2），將被測樣品放置于儀器反射測試口，短按測量鍵開啟測量，蜂鳴器發(fā)出“滴”的響聲，同時伴隨LED指示燈閃爍，直到閃爍停止，蜂鳴器再次發(fā)出“滴”的響聲，即本次測量完成。標(biāo)樣測量界面如下：

（1）界面標(biāo)題：指示當(dāng)前界面名稱；

（2）狀態(tài)欄：顯示當(dāng)前設(shè)備溫度、藍(lán)牙工作狀態(tài)、USB通信狀態(tài)、系統(tǒng)時間等；

（3）標(biāo)樣仿真色：標(biāo)樣測試結(jié)果對應(yīng)的顏色；

（4）試樣仿真色：標(biāo)樣測量時無，試樣測量時有；

（5）口徑：當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)置的口徑；

（6）透鏡：當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)置的透鏡位置；

（7）透射或反射：當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)置的測量方式，R為反射，T為透射；

（8）試樣測量模式：標(biāo)樣測量固定同時測試SCI+SCE的數(shù)據(jù)；試樣測量可選擇SCI、SCE、I+E任意一種，故而需要標(biāo)識。

（9）顯示模式：點(diǎn)擊“”或者“”進(jìn)行當(dāng)前測量數(shù)據(jù)顯示模式的切換；

（10）光源：點(diǎn)擊快捷鍵，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前測試數(shù)據(jù)在D65、D50等標(biāo)準(zhǔn)光源之間進(jìn)行快速切換；

（11）顏色空間：點(diǎn)擊快捷鍵，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前測試數(shù)據(jù)在CIELab、CIEXYZ、CIEYxy、CIELCh等顏色空間之間快速切換；

（12）觀察者角度：點(diǎn)擊可快速實(shí)現(xiàn)觀察者角度10°/2°切換；

（13）標(biāo)樣容差：點(diǎn)擊設(shè)置當(dāng)前標(biāo)樣的標(biāo)樣容差。如未進(jìn)行設(shè)置將默認(rèn)采用系統(tǒng)容差。

（14）標(biāo)樣名稱：顯示當(dāng)前被測標(biāo)樣的名稱，點(diǎn)擊可快速修改；

（15）切換到試樣測量：點(diǎn)擊“”切換到試樣測量界面

3、試樣測量

試樣測量是基于樣品標(biāo)樣測量或標(biāo)樣記錄調(diào)入的。標(biāo)樣測量界面左下方按鍵，切換到試樣測量界面，短按測量鍵，開始測量，蜂鳴器發(fā)出“滴”的響聲，同時伴隨LED指示燈閃爍，直到閃爍停止，蜂鳴器再次發(fā)出“滴”的響聲，表示本次測量完成。試樣測量界面如下：