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颜色测量有哪些方法?颜色测量过程中需要注意哪些问题?

发布日期:2024-10-22  点击次数:

  目前,CIE1976LAB颜色空间是颜色测量中使用最广泛的一种颜色空间★■,该颜色空间与三刺激值的关系表达式如下式所示★◆◆:

  一直以来■★,国际照明委员会不断推出均匀颜色空间和相应的色差公式,由于颜色本身具有明度■★■■、色调和饱和度等属性,通过三刺激值建立的CIEXYZ颜色空间无法满足颜色的完整性■★,因为CIEXYZ不是均匀颜色空间。因此国际照明委员会在1964年推荐了CIE1964WUV颜色空间■★◆■■★,该空间采用明度指数W、色品指数U和V表示颜色,形成了三维坐标立体空间来表示颜色,后来CIE在1976年又推出了两个均匀颜色空间★★◆■,分别是CIELUV和CIELAB空间■◆◆◆,被称为CIE1976LUV颜色空间和CIE1976LAB颜色空间,前者应用是加混色原理,后者是减混色原理。

  式中:SF(λ)——仪器内部光源的光谱功率分布。SD65(λ)——标准照明体的光谱功率分布★★■。τx(λ)、τy(λ)★★、τz(λ)——三组滤光器的光谱透过率。γx(λ)、γy(λ)■★◆、γz(λ)——光电接收元件的光谱响应度。x10(λ)◆■◆■■、y10(λ)、z10(λ)——CIE1964补充标准色度观察者的光谱三刺激。Kx、Ky、Kz——比例常数。

  以上介绍了常用的测色方法■◆★★◆◆。可以看出目视比色法采用人眼比对的方法,用三原色来匹配待测颜色。这种方法相对便宜简单■★,但是误差偏大。分光光度法是将反射光的光谱测量出来,这种方法能够完全反应物体的颜色信息,是最精确的方法◆◆★★◆。但是价格昂贵,本设计不予采用◆★★★★■。光电积分法是用仪器来模拟光谱三刺激值响应◆◆,最后出来的信号与光谱三刺激值相关◆■。

  其中X,Y和Z表示颜色的三刺激值,Xn★■★,Yn和Zn表示标准照明体或者光源经过绝对漫反射后到物体上,再经过漫反射投射到观察者眼睛内部形成的三刺激值■★■◆◆,L*代表物体颜色的明度值★■■◆,a*和b*代表物体颜色的色度值。L*,a*和b*存在于CIELAB颜色体系,该颜色空间是一个对立色体系,因此★★◆,L*又可以用黑白轴来表示★◆,颜色越接近白色方向,L*值越大◆■◆◆★,越接近黑色方向,L*值越小★◆■■■◆,范围大约在0-100之间■◆;a*还可以表示为红绿轴,+a*代表红色方向,-a*代表绿色方向,b*还可以表示为黄蓝轴■■,+b*代表黄色方向,-b*代表蓝色方向◆◆★。返回搜狐,查看更多

  入射光照射到反射物上时,产生一部分漫反射,一部分直接反射◆■。直接反射的光和入射光的光谱成分相同■★◆,不带有物体的颜色信息,而漫反射光带有物体的颜色信息。在测量物体颜色时■★◆◆■■,尽量避免接收直接反射过来的光,影响颜色信息测量的精确度。对于透明的待测物体,衬底的颜色会对测量结果产生较大影响。所以,在测量透明物体颜色时衬底的选择很重要。

  直接用眼睛来测量颜色时一般采用目视比色法来实现。这种方法就是将待测颜色和三种叠加的基本颜色进行比较。原理上和颜色匹配相似。三基色一般采用R、G、B三种颜色★■■◆。三种基本颜色可以通过三块相应的滤光片来实现。在进行比色时★★◆,待测颜色位于视场的一侧,三基色混合的颜色位于视场的另一侧■★★★。两边的光分别投射在视场中的两块屏幕上,两块屏幕形成一定夹角■★◆■★◆,将视野分成两份★■◆。观察者调节RGB三原色的强度,直到它们混合后的颜色与待测光完全一致时,则目的达到。读出三原色RGB的数值就是待测光的颜色信息。用这种方法对实验条件和观察者的要求较高■★★★◆◆,测量结果误差大,不适合精确测量。

  用光电积分法来测量颜色信息和分光光度法使用的基础原理是一样的◆◆★★。分光光度法是直接测量反射光的光谱信息■★◆■◆◆,进而通过运算得到三刺激值信息。光电积分法不用直接测量反射光的光谱信息,而是在光路中采用滤光片模拟人眼对光的感觉。然后接收光电传感器就能输出X、Y★◆、Z三刺激值。光电积分仪器有多种■■★◆,有可以测量物体反射色的◆■★■■◆,也有可以测量透过色的■■◆★★★。如果要保证仪器的准确度,仪器要满足卢瑟条件。具体公式表示如下:

  光源的位置及角度不同会导致经过物体发射后的光的方向、光强及所含信息的不同。国际照明委员会推荐了一些标准的颜色测量光路,包括反射测量光路和透射测量光路。光源照射到物体后,有一部分跟入射光成分相同的光被反射,反射符合反射定律★■◆◆★■。反射光的反射会受到入射光方向的影响。从不同的角度观测到的颜色会有不同★◆■。所以测量颜色时,入射光方向和观测方向就要设定清楚。

  分光光度法在颜色测量方法中占有重要位置◆■★■。它能够精确测量出物体颜色信息。分光测量仪器的构造一般比较复杂■◆◆◆★★,它的基本原理是把光源的光分解成光谱■◆★■■★,从所得的光谱中用狭缝挡板导出一束单色光带★■,然后将单色光带投射的样品上去,单色光通,过被测物体的透射或反射情况在量表上被标示出来。对颜色的感知主要是物体对可见光的作用。测色时一般是在可见光谱的范围380nm到780nm,每隔10nm逐一测出入射光的反射系数、吸收系数和透过系数。将各个波长反射率或透过率连接起来就得到了分光光度曲线。由分光光度曲线就能够得到物体完整的颜色信息。

  颜色测量是一个精密的过程,对各个环节都有非常严格的要求◆★◆■◆◆。颜色测量包括光源、待测物体、观察者三个环节,三个环节中的任意一个的变动都会对测量结果产生很大影响。

  光源的不稳定或者受到外界光的影响都将影响到颜色测量的结果■■。同一颜色在不同的光照下,给人的感觉会不同。比如绿色的草在红光的照射下就看不出它是绿色的◆◆◆◆■。为了颜色测量结果具有可比性,国际照明委员会规定了标准照明体和标准光源。国际照明委员会规定了四种标准照明体A、B★★■■、C★◆◆★★■、D和四种光源。A光源可用一种色温为2856K的充气钨丝灯泡为代表。B光源是在A光源基础上加上一组特定的戴维斯-吉伯逊液体滤光器产生出相关色温4874K的辐射产生。B光源代表中午平均直射阳光,是黄色成分稍多的日光。C光源则是相关色温6774K的辐射产生的■★◆,它近似淡云天空的反射光。D65光源的光谱能量分布代表300-830纳米光谱范围内的天然日光。所以测量颜色要标明测量光源。

  对于有色行业来说◆◆★■,产品的外观颜色是产品重要的商品属性★■◆★,也是吸引消费者眼球的重要元素,因此其颜色的准确性与一致性就显得极为的重要。如何提高颜色产品的质量,已经成为企业取得核心竞争力的关键所在★★◆■◆。本文介绍了颜色测量的一些方法和颜色测量过程中的一些注意事项,感兴趣的朋友不妨了解一下★■!

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