顏色測量的幾何條件有哪些?顏色怎么測量?
2023-04-27
顏色是光作用于人眼所產生的一種視覺反應,因此顏色的形成與物體、光源和人眼觀察角度存在一定的關系。為了統一顏色測量的標準,國際照明委員會CIE依據這三個因素對顏色測量的幾何條件做了規定。本文對顏色測量的幾何條件及顏色測量的方法和儀器做了簡要的介紹,對此感興趣的朋友不妨了解一下!
顏色測量的幾何條件:
在一般情況下,照射在物體上的輻通量一部分被吸收,一部分被透射過去,其余部分被反射出來,只有進入觀察者眼睛的輻通量才能構成顏色刺激,所以在不同的照明和觀察條件下,不透明的物體表面的光譜反射率是不同的。因此,CIE1971年正式推薦以下四種測色的標準照明和觀測的幾何條件供選擇:
1.垂直/漫射(縮寫:0/d)
對樣品表面的垂直方向照明,用積分球收集除垂直投射光以外的所有方向的漫反射光。照明光束與樣品表面法線的夾角不超過5°,照明光束的軸線與樣品表面法線的夾角不超過10°。
2.漫射/垂直(縮寫:d/0)
利用積分球以均勻亮度沿各種方向照射樣品表面,探測出垂直方向反射光,測得光譜輻亮度因數。被探測光束軸線與樣品表面法線的夾角不應超過10°。積分球所有開口的總面積不應超過積分球內壁總面積的10%。
3.垂直/45度(縮寫:0/45)
對樣品表面以垂直方向照明,在 45°角的方位探測其反射光,測得光譜輻亮度因數,照明光束中任意一光線與光軸的夾角不應超過5°,照明光束軸線與樣品表面法線的夾角不超過10°,探測方向與樣品表面法線的夾角是45°±5°。
4.45度/垂直(縮寫:45/0)
一束或多束光對樣品表面成5°方向照明,垂直方向探測其反射光,測量光譜輻亮度因數。照明光束中任一光線與軸線夾角不應超過5°,照明光束軸線與樣品表面法線的夾角為45±5°,探測方向與樣品表面法線的夾角不超過10°。
顏色測量的方法:
1.光譜法
根據光譜法測量顏色最常見的是將任何一種色感刺激都看成很多光譜刺激的總和,每個真實的色刺激又都由相應的光譜刺激相加配色而成。因此,光譜刺激的色刺激值是運用光譜法的基礎。這種方法包括兩個步驟。(1)進行光譜光度測量,測定色感刺激函數,即測量射入眼內的光線的相對光譜輻射分布;(2)色度計算,即用標準色譜刺激值對測得的數據進行數學邏輯運算。
2.三波段法
三波段法(即明度測色法)是通過光度測量求色刺激值的一種方法。測量可以采用目視法,也可采用物理接收器,但不論那種方法,都必須使接收器具有完全確定的光譜靈敏度。進行目視測量一般不用三波段法,因為會遇到在異色測量中常見的那些困難和誤差;三波段測色儀只在個別情況下用于絕對測量,因為它與標準光譜刺激值曲線的匹配不夠準確。
3.相等法
相等法是用人的眼睛觀察,將被測色刺激值與對比色刺激值調整成一樣。對比色刺激值的顏色測定值必須是已知的,或是利用儀器略經調整就能計算出來的。這種方法測色只能通過目測判斷。
顏色測量的儀器:
1.光譜光度計
對物體色進行測量,使用光譜光度計,測定物體色的光譜反射率因數或光譜透射率因數,從而得到物體色的三刺激值和色度坐標值。光譜光度計在顏色測量中有著很重要的意義,它由單色儀和探測器組成。其中,單色儀是將光源的復合輻射分解成不同波長的單色輻射,使用的色散元件是棱鏡或衍射光柵。探測器是使用光電管和光電倍增管將輻射能轉變成電能來記錄和比較輻通量的大小。
2.自動光譜光度測色儀
這種儀器是利用電學平衡原理制造,也叫電平衡測色儀,由棱鏡、光柵、自動光譜光度計、色彩轉換儀和計算機等部分組成。其中光柵光譜光度計由單色儀和光度探測器兩部分組成,測量范圍為240nm~850nm。
3.分光光度計
是利用光電管法測定光譜的反射率或透射率的儀器,是一種發展很快的儀器。
4.色差計
是利用儀器內部光源照明,測量樣品的透射光或反射光,由探測器、放大調節器、儀表讀數或數字顯示、數據運算部分組成。