色度的測量及其儀器

1、色度的測量及其儀器色度（chromaticity），顏色是由亮度和色度共同表示的，而色度則是不包括亮度在內(nèi)的顏色的性質(zhì)，它反映的是顏色的色調(diào)和飽和度。人的視覺系統(tǒng)對色彩的感知是錯綜復雜的，為了可以量化地描述色彩，國際照明協(xié)會根據(jù)實驗，將人的視覺系統(tǒng)對可見光內(nèi)不同波長的輻射能所引發(fā)的感覺用紅、綠、藍三原色的配色函數(shù)來加以紀錄。色度學中所應用的方法和工具，都是以目視顏色匹配定律和國際上一致采用的標準為基礎的。國際照明委員會（CIE），通過其

2、色度學委員會，推薦了色度學方法和基本的標準。在紅、綠，藍三原色系統(tǒng)中，紅。綠、藍的刺激量分別以R、G、B表示之。由于從實際光譜中選定的紅、綠、藍三原色光不可能調(diào)(匹)配出存在于自然界的所有色彩，所以，CIE于1931年從理論上假設了并不存在于自然界的三種原色，即理論三原色，以X，Y，Z表示，以期從理論上來調(diào)(匹)配一切色彩。形成了XYZ測色系統(tǒng)。X原色相當于飽和度比光譜紅還要高的紅紫，Y原色相當于飽和度比520毫微米的光譜綠還要高的綠，

3、Z原色相當于飽和度比477毫微米的光譜藍還要高的藍。這三種理論原色的刺激量以X，Y，Z表示之，即所謂的三刺激值。三刺激值的公式如下：測量色度的儀器有多種：1、分光測色儀特點：測量物體的光譜反射或光譜透射特性，并不直接測量顏色的三刺激值。選用CIE標準照明體和標準觀察者，通過積分計算求得顏色的三刺激值。國內(nèi)首創(chuàng)的分光測色儀就是杭州彩譜的CS600系列分光測色儀?，F(xiàn)代分光光度計由照明光源、提供單色光的色散系統(tǒng)和對通過儀器的光輻射進行測量的探

4、測器系統(tǒng)組成。分光光度計根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征可分為單光束分光光度計和雙光束分光光度計兩種。在全自動快速光譜分析中，多采用雙光束分光光度計，雙光束分光光度計又有不同結(jié)構(gòu)及工作原理，最常見的是雙光束光學自動平衡系統(tǒng)和雙光束電學平衡系統(tǒng)。如下圖：雙光束光學自動平衡系統(tǒng)三、光譜輻射計測量對象是光源，因此對波長準確度和波長分辨率要求高比較測量的標準不是標準白板和空氣，而是經(jīng)過精確定標的已知光譜分布的標準光源（黑體、鎢帶燈、鎢絲燈等）測量光源光譜分布的標

5、準：初級標準：各種溫度的黑體；次級標準：通過黑體標定的鎢帶燈和專用鎢絲燈。其中鎢帶燈可與黑體進行比較定出其光譜輻亮度值而作為測量光譜輻亮度的標準；而專用鎢絲燈則可與黑體進行比較定出其光譜輻照度值，從而作為測量光譜輻照度的標準。光譜輻射計的組成有入射部分、單色儀、光度計量部分和輸出裝置。白度的測量一般來說，當物體表面對可見光譜內(nèi)所有波長的反射比都在80%以上，可認為該物體的表面為白色。白度的表達式：一、單波段白度公式W=GW=BW=R45

6、7（ISO白度）二、多波段白度公式Taube公式：W=4B3G黃度指數(shù)：W=(AB)GAGB對應于紅、綠、藍區(qū)的反射比，使用相應的濾色片修正的紅、綠、藍探測器測量出的反射比值，它們與三刺激值之間的關系式為X=fXAAfXBB，Y=G，Z=fZBB以明度L（或光反射比Y）和純度表示的白度公式：W=(YKPc2)12與色差概念有關的白度公式亨特白度：CIE1964WUV色空間：基準白：理想漫反射體（未使用熒光增白劑FWA）CIE(1982)