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簡述顏色測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用場合與發(fā)展趨勢

時間:2022-09-16 點擊:458次

隨著顏色工業(yè)的發(fā)展,對顏色質(zhì)量控制和配方預(yù)測的要求也愈來愈高。傳統(tǒng)顏色質(zhì)量和配方預(yù)測過程主要依靠配色人員的經(jīng)驗和目視判斷,即采用原始的嘗試和辨差法,嚴(yán)重的制約我國顏色工業(yè)的發(fā)展。隨著色度學(xué)理論的不斷完善,各種各樣的顏色檢測工具出現(xiàn)替代了人眼測色的局限。本文為大家介紹了顏色測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,感興趣的朋友可以了解一下!

便攜式分光測色儀

顏色測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀:

隨著顏色工業(yè)的發(fā)展,對顏色質(zhì)量控制和配方預(yù)測的要求也愈來愈高,在常規(guī)系統(tǒng)的使用中遇到的問題愈來愈多,于是各種更為精確和復(fù)雜的光學(xué)模型、算法技術(shù)及相應(yīng)測色系統(tǒng)不斷被提出、研究和開發(fā),以滿足不同層次、不同應(yīng)用的各種常規(guī)和特殊的要求,如Saunderson修正、多光通理論、遞歸二次逼近及優(yōu)化算法、優(yōu)化系數(shù)算法、矩陣分塊算法、非凸逼近模型、通用顏色系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、絕對配色技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。

國外目前有許多研究單位和生產(chǎn)廠商正在從事自動測色與配色系統(tǒng)的研制,相應(yīng)的產(chǎn)品也不斷投放市場。美國Applied Color Systems、英國的Instru-mental Color Systems和瑞士Datacolor 是世界上三個最主要的色控儀器公司,這三家公司于1991年合并成現(xiàn)在的Datacolor Intemational。另外一些重要的公司如美國Macbeth、Shelyn、Hen-negan、BYK-Garder等,德國Zeiss、Optronic等以及英國等國家著名光學(xué)公司均研制實用的測色與配色系統(tǒng),并且相當(dāng)數(shù)量出口。

國內(nèi)在儀器測色配色的理論和系統(tǒng)的研究領(lǐng)域中處于相當(dāng)落后的狀態(tài),至今許多生產(chǎn)單位的顏色質(zhì)量和配方預(yù)測過程主要依靠配色人員的經(jīng)驗和目視判斷,即采用原始的嘗試和辨差法,嚴(yán)重的制約我國顏色工業(yè)的發(fā)展。目前,我國儀器市場上有不少顏色測量儀器,但大都是外國的進口儀器,如美國HACH公司的分光光度計、英國Tintometer公司的測色儀、日本色差計等。中國的廣州、北京、上海等地方也有一些產(chǎn)品,但大都是臺式的儀器,體積較大,攜帶和使用很不方便,而且價格都特別高,給一些小型企業(yè)的顏色測量造成不便。所以,研制一種小體積、低價格,精度雖不很高,但能滿足一般性要求的顏色測量儀器成為目前儀器發(fā)展的必然趨勢。

顏色測量儀器的類型及應(yīng)用場合:

根據(jù)色度學(xué)知識,顏色可以通過儀器測量。一般所說的顏色測量儀器是指經(jīng)過一定的途徑求得被測物體的三刺激值的工具。根據(jù)獲得三刺激值的不同方式,其可分為分光光度測色儀器和光電積分式測色儀器。前者屬高檔類儀器,后者屬價廉物美、量大面廣的儀器。分光測色儀器是顏色測量中最基本的儀器,它并不直接測量顏色的三刺激值,而是測量樣品的反射特性或透射特性。分光式儀器是顏色測量中的權(quán)威儀器,測量精度較高。測色儀器的光度準(zhǔn)確度和光度重復(fù)度對顏色測量很重要,在顏色測量中,不同檔次的儀器相應(yīng)用于不同要求的工作。光電積分式儀器對顏色的絕對測量精度不高,多用于色差測量。

分光光度儀和色度計是顏色測量的主要工具。雖然這些儀器各具不同的功能,但它們都是運用反射(或透射)光來測量顏色的。利用儀器內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)光源照明樣本,樣本會選擇性作出吸收、反射及散射,儀器的光電探測器會檢測反射光并與標(biāo)準(zhǔn)光源作比較。當(dāng)采用單波長濾色鏡或光譜分光器時,傳感器會按波長分別作出對顏色和強度的分析,進行信息處理,給出所需要的數(shù)據(jù)。

分光光度儀有兩種類型:濾光片式及光譜分散式。它的測量原理亦類似分光色度儀??梢姽夤庾V利用窄帶濾色鏡(濾光片式)或衍射光柵(分散式)分為各小分段。濾光片式儀器使用上與密度儀相近,只不過分光光度儀內(nèi)有更多濾色鏡,能夠在光譜上得出更高的分辨率。此外,由于儀器設(shè)計簡單,濾光片式分光光度儀非常堅固,能夠承受日常生產(chǎn)的惡劣環(huán)境。而分散式分光光度儀對碰撞較為敏感,易碎而昂貴,不適合攜帶及生產(chǎn)中使用,適合在實驗室環(huán)境里操作。

色度計在結(jié)構(gòu)和分光光度儀有很大的不同,這種儀器的光源發(fā)出的光在被顏色樣品作用后分別通過一組三刺激值濾光片,然后射到光電池上直接反映出樣品三刺激值的模擬量。是否能準(zhǔn)確反映出顏色樣品的實際三刺激值取決于儀器內(nèi)光源-濾光片組-光電池三者綜合的模擬總效應(yīng),這三者之中有一個發(fā)生變化都會導(dǎo)致測量結(jié)果的偏差。因此,它的測量準(zhǔn)確度受到很大限制,不能用于測量結(jié)果要求很準(zhǔn)確的場合,例如微小色差的評價等。另外,測量觀察條件采用2°還是10°標(biāo)準(zhǔn)色度觀察,CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體采用D65還是其他CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體等,均只能在儀器制造時就單一地固定下來后,才能去模擬該測量觀察條件下的三刺激值,因此是不可改變的。雖然色度計的準(zhǔn)確度不是太高,但它的客觀性和低廉的價格,仍然使它在許多要求不高的場合有廣泛的應(yīng)用。

所有這些儀器均具有高度智能化,功能多,精度高,測量速度快,使用方便,用途廣泛等特點,是我國測色發(fā)展水平的表征。儀器具有非常廣泛的測色應(yīng)用范圍,卓越準(zhǔn)確的測色性能,豐富的表色系統(tǒng)和色度數(shù)值,高度的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性,高自動化和多功能等性能特點,在紡織、印染、涂料、噴漆、纖維、造紙、印刷、日用化工、塑料、冶金、建材、醫(yī)藥、食品、軍事、家電及科研教育等行業(yè)的色度測量和控制中得到廣泛的應(yīng)用,是產(chǎn)品外在表現(xiàn)評定和內(nèi)在質(zhì)量計量中的關(guān)鍵手段。

顏色測量儀器的發(fā)展趨勢:

雖然有許多企業(yè)已經(jīng)采用國外先進的顏色測量儀器,但是,由于國內(nèi)色料的不一致性、印染工業(yè)的不穩(wěn)定等具體因素,國外的儀器在國內(nèi)實際應(yīng)用中存在著一些問題。另一方面,國外的進口儀器價格昂貴,一般的小型企業(yè)不可能普及使用這些儀器,所以國外的測色儀器在中國不可能有太大的市場。另外,國內(nèi)許多已有的測色儀器體積較大,攜帶和使用極不方便,而且,其價格也不便宜。

綜上所述,研制性能可靠、結(jié)構(gòu)簡單、適合我國國情的測色儀器十分迫切,市場前景十分廣闊。


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