色差測量的幾何條件與設(shè)備

1、色差測量幾何條件的選擇與設(shè)備摘要摘要由于色差測量目的不同，被測涂層表面所含色漿對入射光反射的特性不同和紋理不同，應(yīng)當(dāng)選擇不同的色差測量設(shè)備和測色幾何條件，介紹了市場上常見的幾種結(jié)構(gòu)的測量不透明物體的色差的設(shè)備的光路原理和其對應(yīng)測色幾何條件下測量的數(shù)據(jù)的意義和其適用的場合。主題詞主題詞:色差測色幾何條件設(shè)備顏色Abstact：Accdingtodifferentpurposeofthetestofcoldifferencedifferen

2、tequipment&geometricconditionshouldbeed.Introducesometestersofcoldifferencebaseondifferentgeometriccondition.Keywds:ColdifferenceGeometricconditionEquipmentCol0前言裝飾性是涂料的重要作用之一，對于批次間和部位間的顏色匹配是涂料檢測的重要環(huán)節(jié)。色差儀是當(dāng)前應(yīng)用廣泛的測色設(shè)備，其原理

3、是一束光經(jīng)特定的光路照射到樣品上，并由一系列的探測器接收由樣品反射的光線并將光信號轉(zhuǎn)化為電信號的儀器。根據(jù)被測材料的光學(xué)性質(zhì)的不同和測量目的不同，目前市場上有多種不同結(jié)構(gòu)的色差測量的設(shè)備可供選擇。不同結(jié)構(gòu)的色差儀由于測色幾何條件不同，即測量的光路不同，測量的結(jié)果會有差異。1素色漆的測量素色漆是指顏料中只含有色漿的涂料，這種涂料對入射光的反射以漫反射為主，其顏色在各個角度看來沒有本質(zhì)區(qū)別，只是在光澤和表面紋理的影響下會稍有不同。對應(yīng)CIE

4、標(biāo)準(zhǔn)的測色幾何條件，色差儀主要有積分球式和環(huán)形照明式兩種。11環(huán)形照明式色差儀理想漫反射物體對于任意一束光都將以漫反射形式即各方向等效地反射出去，為此入射光和觀察者的角度并不重要，不會影響倒觀察結(jié)果，但真實物體表面并非理想漫反射表面，多少都會由于鏡面反射成分和表面紋理而造成由于入射光和觀察者的幾何位置不同而表現(xiàn)的微小顏色差異。而對于（如圖1）的環(huán)形照明則可以消除這種影響。這種以45環(huán)形照明0（法線方向）觀測的幾何條件可以縮寫為：450：

5、c。由于光路可逆，它與0照明45方向環(huán)形接收是等效的，該測色幾何條件對應(yīng)的色差儀有Minolta506D，GretagMacbeth公司的Coleye2145等。Minolta506D使用一個氙燈作為光源，經(jīng)由一組光導(dǎo)纖維將照明光以45環(huán)形照到樣板上，法線上有一組光電管作為探測器。IntegralSphereAspecularCIE沒有明確規(guī)定積分球的開孔的尺寸，只要求所有開孔面積不超過內(nèi)表面積的10％，因此不同廠家的產(chǎn)品的開孔的位置，

6、尺寸，光源入射角度會有區(qū)別，因此特別對于有中等光澤的樣板，不同的儀器測量結(jié)果的絕對值會有差異[1]，但是對比測量的定性結(jié)論(樣品的絕對值與標(biāo)準(zhǔn)板的絕對值之差的正負(fù))一般相同，只是定量（差值的大小）上存在差異。與觀測孔關(guān)于法線對稱的地方有一個光阱，關(guān)閉光阱時鏡面反射成分包含在內(nèi)，簡寫作d8:i，（d表示漫反射照明，8是8度角接收，i指包括鏡面反射）也可簡寫作SPIN。當(dāng)光阱打開時去除了鏡面反射，此條件簡寫作：d8:e，e指去除鏡面反射。很

7、多色差儀比如XRite的SP64和Minolta的2600D能提供這兩種條件的測量。試驗表明當(dāng)給相同的色板表面賦予不同的光澤后，其在SPEX條件下的測量值特別是亮度L受光澤的影響非常顯著，并在一定范圍內(nèi)表現(xiàn)線性關(guān)系，而這些光澤不同的色板在SPIN條件下測量值十分接近。色板的目視效果與SPEX條件下的結(jié)論接近[2]。SPIN條件由于測量不受樣品的影響而只決定于樣品中色漿的含量，因此適應(yīng)于顏色調(diào)整過程使用。然而樣品的表面光澤會很大程度上影響

8、目視感覺，因此在對最終完成的成品的色差檢測必須在相同光澤下由SPEX條件進(jìn)行，對于不同材料間或不同紋理的材料間的顏色測量也應(yīng)當(dāng)在SPEX條件下進(jìn)行，因為此時的測量結(jié)果考慮了紋理的影響且和目視效果最為接近。這種測色條件與在光源箱中觀察者以與樣板法線夾角8度的方向觀察樣板的幾何條件相對應(yīng)。2隨角易色表面的測量當(dāng)涂料內(nèi)含有金屬片或云母色漿時，樣品表面對入射光的反射不是各向等效的，也就是說樣品表面的顏色是入射光角度和觀察角度的函數(shù)，因此報告顏色