顏色測(cè)量和測(cè)色儀器.ppt

第五章 顏色測(cè)量和測(cè)色儀器,5.1 測(cè)色方法綜述 測(cè)量方法：目視法、光電積分法、分光光度法。 1、目視法：在某種規(guī)定的CIE標(biāo)準(zhǔn)光源下（如標(biāo)準(zhǔn)光源A、D65或“北窗光”等）利用人眼的觀察。要求操作人員具有豐富的顏色觀察經(jīng)驗(yàn)和敏銳的判斷力，即便如此，其測(cè)量結(jié)果仍然包含了一些人為的主觀因素，而且工作效率很低。 2、光電積分法：通過(guò)把探測(cè)器的光譜響應(yīng)匹配成所要求的CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值曲線或某一特定的光譜響應(yīng)曲線，從而對(duì)探測(cè)器所接收到的來(lái)自被測(cè)顏色的光譜能量進(jìn)行積分測(cè)量。 優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量速度很快，具有適當(dāng)?shù)臏y(cè)量精度。 缺點(diǎn)：無(wú)法測(cè)出顏色的光譜組成,5.1 測(cè)色方法綜述,3、分光光度法：測(cè)定物體反射的光譜功率分布或物體本身的反射光度特性，然后根據(jù)光譜測(cè)量數(shù)據(jù)可計(jì)算出物體在各種標(biāo)準(zhǔn)光源和標(biāo)準(zhǔn)照明體下的三刺激值。 分光光度法：光譜掃描、同時(shí)探測(cè)全波段光譜。 (1)光譜掃描法：利用分光色散系統(tǒng)對(duì)被測(cè)光譜進(jìn)行機(jī)械掃描，逐點(diǎn)測(cè)出各個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的輻射能量，由此達(dá)到光譜功率分布的測(cè)量。 特點(diǎn)：精度很高，但測(cè)量速度較慢。,(2) 同時(shí)探測(cè)全波段光譜法：,(a) 多光路探測(cè)技術(shù)：多光路同時(shí)性只在紅外波段實(shí)現(xiàn)，在可見光區(qū)只能部分實(shí)現(xiàn)。 (b) 多通道探測(cè)技術(shù)：即平行探測(cè)法。 優(yōu)點(diǎn)：快速、高效，大大降低對(duì)測(cè)量對(duì)象和照明光源的時(shí)間穩(wěn)定性要求，應(yīng)用快速存取和分組處理，在時(shí)間分辨和光譜分辨兩者之間實(shí)現(xiàn)有益的兼顧。 目前，國(guó)際上作為產(chǎn)品真正用于自動(dòng)配色的顏色測(cè)量系統(tǒng)都是采用多通道技術(shù)。 多通道測(cè)色系統(tǒng)的照明光源：脈沖式、直流式 脈沖光源：接近D65的脈沖氙燈、高光強(qiáng)、即時(shí)精度和重復(fù)性高。 直流式照明：色溫接近A光源的鹵鎢燈，光源穩(wěn)定、短波光強(qiáng)低、影響精度。,5.2 顏色測(cè)量原理,5.2.1 測(cè)色原理,5.2.2 測(cè)色公式,1、光電積分法 2、分光光度法,反射物體,透射物體,5.3 測(cè)色儀器,5.3.1 反射分光光度計(jì) 1、照明和觀測(cè)條件的選擇 根據(jù)實(shí)際觀測(cè)物體情況來(lái)選擇照明和觀測(cè)條件。 舉例： 印染工作者通常要盡力避免鏡面反射進(jìn)入眼睛，大多數(shù)的測(cè)試采用 0/d SPEX(消鏡面反射)。 計(jì)算機(jī)配色采用 0/d SPINC 在線顏色測(cè)量采用 0/45 和 45/0,2、測(cè)色分光光度計(jì)分類,(1) 按照明受光的幾何條件 多色漫射照明 積分球的多色照明方式快速掃描型分光光度計(jì),(1) 按照明受光的幾何條件,單色漫射照明 用積分球的單色照明方式的測(cè)定系統(tǒng),(2) 按照明光源種類,單獨(dú)采用鹵素鎢絲燈 鹵素鎢絲燈與濾色鏡結(jié)合， 氙閃光燈 氙快速弧光燈。 (3) 按比較用白色標(biāo)準(zhǔn) 絕對(duì)反射率白板、 計(jì)算機(jī)貯存的標(biāo)準(zhǔn)白板 (4) 按對(duì)鏡面反射光的措施 光澤吸收阱切斷鏡面反射光、計(jì)算方法去除。 (5) 按分光元件 衍射光柵、干擾濾色鏡、連續(xù)干擾濾色鏡 (6) 按入射光束：?jiǎn)喂馐?、雙光束。,3、現(xiàn)代分光光度計(jì)的特點(diǎn),（1）測(cè)色和計(jì)算速度快 20世紀(jì)30年代一只樣品測(cè)色需2 分鐘以上， 20世紀(jì)80年代初Macbeth公司的2020光柵分光型測(cè)色只要3 秒鐘， 瑞士Datacolor公司DC 3520 R分光光度計(jì)采用連續(xù)干涉濾色片分光，測(cè)定時(shí)間包括計(jì)算需6秒鐘，而到80年代末采用閃光氙燈作為光源，每只顏色只需測(cè)色一次時(shí)間少于0.3 秒， 90年代，該公司的3881 Texflash型、DC 3890型、ELrepho 2000A型、脈絡(luò)式分光光度計(jì)、Mixflash型等測(cè)色時(shí)間僅需0.1 秒。,（2）測(cè)色精確度和準(zhǔn)確度高,一臺(tái)分光光度計(jì)精確度和準(zhǔn)確度與該儀器的分光方式、光譜范圍、波長(zhǎng)間隔等有關(guān)。 10 年前所用的測(cè)色儀器其波長(zhǎng)間隔多在5 nm、10 nm、20 nm， 至今瑞士Datacolor公司的產(chǎn)品波長(zhǎng)間隔已達(dá)0.8 nm?？梢詮膬x器的穩(wěn)定性即短期或長(zhǎng)期的重現(xiàn)性來(lái)加以考核， 過(guò)去反射率達(dá)0.2，現(xiàn)達(dá)0.010.02 。,（3）測(cè)色功能多樣化,現(xiàn)代分光光度計(jì)多與計(jì)算機(jī)配套應(yīng)用，均具有很廣的應(yīng)用范圍， 測(cè)色對(duì)象可包括有光澤和無(wú)光澤的。例如纖維、織物、塑料、油漆、陶瓷、紙張等， 能進(jìn)行鏡面和非鏡面測(cè)定。 不論是散射性的，反光性的，透明性的，遮蓋性的，熒光性的等等表面均不受限制，還可進(jìn)行色差、白度等計(jì)算，各種計(jì)算公式可任意選擇或配制。 測(cè)色條件諸如光源、視場(chǎng)、分光間隔等均可變化。 有的儀器正、逆向(多色光和單色光照明)均可測(cè)定； 反射、透射皆可應(yīng)用。 有的儀器如瑞士MCS能用于大型物體(汽車)或不可裁割物體的顏色測(cè)量。,（4）操作的簡(jiǎn)便性,現(xiàn)代測(cè)色用分光光度計(jì)的測(cè)色操作過(guò)程，自始至終是自動(dòng)進(jìn)行，包括儀器標(biāo)準(zhǔn)、波長(zhǎng)間隔的調(diào)整、測(cè)色條件改變、反射率換算、各種測(cè)色計(jì)算、讀數(shù)和輸出，而且大多數(shù)測(cè)色系統(tǒng)均配有熒光屏輸出輸入終端或熒光屏和打印裝置結(jié)合終端。 此外國(guó)際上現(xiàn)在廣泛使用的傳遞標(biāo)準(zhǔn)是完全漫反射體上標(biāo)定的絕對(duì)值，計(jì)算機(jī)能將絕對(duì)反射值予以存儲(chǔ)，并用來(lái)標(biāo)定儀器，從而保證儀器在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下工作。,（5）閃光雙光束分光光度計(jì),測(cè)量角度依不同的結(jié)構(gòu)表面而定，如專為紡織品、紙張?jiān)O(shè)計(jì)d8o，d0漫射零度； 以閃光氙燈作光源，每個(gè)顏色用閃光測(cè)色只需一次；樣品的反射光及光源光線在瞬時(shí)閃光被接受，同時(shí)分光，同時(shí)以整列接收器作光線強(qiáng)度測(cè)定及對(duì)比(雙光束)； 用濾色片調(diào)節(jié)光源中的紫外部分能量，模擬日光，克服氙燈老化，有利于熒光樣品測(cè)量； 可依用途更換濾光片裝置； 垂直測(cè)量避免了積分球沾污，符合人體運(yùn)動(dòng)原理； 冷態(tài)測(cè)色防止了溫度升高影響測(cè)色準(zhǔn)確； 無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，避免了機(jī)械磨損，不會(huì)產(chǎn)生故障； 勿需空氣冷卻裝置，因?yàn)槭遣话l(fā)熱設(shè)計(jì)； 樣品測(cè)定面積可連續(xù)調(diào)整。,4、測(cè)色分光光度計(jì)的測(cè)色方法,利用已知標(biāo)準(zhǔn)白板的絕對(duì)反射率定標(biāo) 測(cè)定樣品的反射率()或透射率 () 計(jì)算求得三刺激值和色度坐標(biāo) 測(cè)量及計(jì)算的內(nèi)容： 絕對(duì)反射率值()或絕對(duì)透射率值 ()； 吸收率lg () ；K() / S()函數(shù)值； 絕對(duì)反射率的平均值；三刺激值X、Y、Z； 色度坐標(biāo)x、y；均勻顏色空間L*、a*、b*； 表色值C*、h，色差E、L*、C*、H*、 h以及其他一系列可以計(jì)算的擴(kuò)展數(shù)值。,Spectrophotometry,reflector source slit collimator dispersing element collimator,slit sample detector read out,Spectrophotometry,a double-beam instrument,JFY-QS色彩分析儀光路圖,l、樣品擺放臺(tái) 2、測(cè)量孔徑 3、積分球 4、紫外光調(diào)整 5、量度光度纖維 6、光源控制儀 7、微處理器 8、電子界面 9、參考光度纖維 10、電源 11、單色儀 12、控制閃光裝置,瑞士 Datacolor 3890 測(cè)色原理圖,GE Spectrophotometer,Diano-Match Scan Spectrophotometer,Hunter D54P-5 Spectrophotometer,Zeiss DMC-26 Spectrophotometer,MINOLTA CM -1000,Mabeth MS-2000 Spectrophotometer,Mabeth Color-Eye 3000 Spectrophotometer,Mabeth Color-Eye 7000A (雙光束結(jié)構(gòu)）,5、常用分光光度計(jì),瑞士 Datacolor 公司,美國(guó) X-Rite 公司,6、分光光度計(jì)測(cè)色數(shù)據(jù)處理及標(biāo)準(zhǔn),（1）測(cè)色數(shù)據(jù)處理 1949年Hardy發(fā)明一種與波長(zhǎng)指示器一起用照明體A、B、C的簡(jiǎn)單手控積分儀，還對(duì)他的分光光度計(jì)連接上三種機(jī)械加法器，以便自動(dòng)完成求和。 1960年早期在分光光度計(jì)上接上常規(guī)的圖表和磁帶穿孔機(jī)，以便于反射率值能輸入到能應(yīng)用加權(quán)坐標(biāo)法的離線計(jì)算機(jī)。 1969年為了在17種波長(zhǎng)下每種反射率的模擬等值能自動(dòng)進(jìn)入計(jì)算機(jī)，分光光度計(jì)對(duì)接了模擬計(jì)算機(jī)，同年美國(guó)VA(Varian Associates)和英國(guó)ICS(Instrumental Colour Systems)分別對(duì)接分光光度計(jì)到數(shù)字計(jì)算機(jī)上更利于模擬。,（1）測(cè)色數(shù)據(jù)處理,20世紀(jì)70年代初用小型微機(jī)取代了大體積計(jì)算機(jī)。70年代中期計(jì)算機(jī)不僅用來(lái)處理數(shù)據(jù)和計(jì)算各種色度值，而且用來(lái)自動(dòng)控制儀器的驅(qū)動(dòng)和校正，可以貯存各種程序和數(shù)據(jù)，其輸出輸入通訊設(shè)備效率提高而大大便于操作。 現(xiàn)代分光光度計(jì)三刺激值只需按下測(cè)量按鈕，在零點(diǎn)幾秒之內(nèi)就可以得到。 微機(jī)的出現(xiàn)并非一概有利，如分光光度計(jì)與微機(jī)連接，意味著測(cè)試選擇被限制，同時(shí)數(shù)據(jù)和程序差錯(cuò)很難檢查出來(lái)并消除，若需改動(dòng)程序則常常會(huì)帶來(lái)意想不到的后果。,（2）數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)和物理標(biāo)準(zhǔn),a數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)：物理標(biāo)準(zhǔn)即使貯藏在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，在應(yīng)用時(shí)也不可避免地產(chǎn)生變化，而現(xiàn)代分光光度計(jì)從長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)考慮到標(biāo)準(zhǔn)的精確性而使度量標(biāo)準(zhǔn)成為可行，如同事先準(zhǔn)備一樣，是貯存數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)而非重新測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。 b物理標(biāo)準(zhǔn)： 1965年英國(guó)染色工作者協(xié)會(huì)顏色測(cè)量委員會(huì)推薦了英國(guó)陶瓷協(xié)會(huì)的瓷板（BCRA瓷板）作為各種顏色中產(chǎn)生的一組絕對(duì)永久的物理標(biāo)準(zhǔn)。 1968年1000套(每套12塊)標(biāo)準(zhǔn)瓷板，由英國(guó)國(guó)立物理研究所或由美國(guó)Hemmnendinger研究所提供光譜反射率和色度值，作為相對(duì)于專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的偏差評(píng)定方法予以銷售。經(jīng)驗(yàn)顯示該瓷板用于監(jiān)測(cè)儀器之間的差異，對(duì)黃、栗、深藍(lán)最有效。,b物理標(biāo)準(zhǔn)：,1983年彩色瓷板標(biāo)準(zhǔn)II型(兩對(duì)色差瓷板): 一對(duì)表示光譜完全不同的色差， 一對(duì)更復(fù)雜，表示非同色異譜色差。 NBS Standard Reference Material 21012105濾色片組是一種專門用來(lái)檢驗(yàn)分光光度計(jì)透射色的標(biāo)準(zhǔn)玻璃板，每組由紅、黃、綠、藍(lán)、中性灰5種玻璃板組成，由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局提供光譜透射率及色度值，給出的三刺激值都是在CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體下測(cè)試的，并給出了因某些誤差因素而引起的三刺激值的變化。,5.3.2 光電測(cè)色儀器,光電積分測(cè)色儀：直接測(cè)量色源的三刺激值和色度 光電積分測(cè)色儀器最初稱為三刺激色度計(jì)，是由亨特在20世紀(jì)40年代初，以“NBS”為色差單位，在、均勻色坐標(biāo)體系的基礎(chǔ)上而開發(fā)的相應(yīng)光電測(cè)色儀器，并于1950年制造和銷售。不久又開發(fā)了Hunter-Lab體系的光電色差計(jì)。 色差儀：指在光電測(cè)色儀上再附加上計(jì)算色差的機(jī)能。 光電積分測(cè)色儀原理：光電測(cè)色儀是仿照人眼紅、綠、藍(lán)三個(gè)基本顏色色覺(jué)的原理而制成的。 模擬人眼方法：人眼色覺(jué) = 光電二極管 + 濾色器 三塊濾色鏡能符合人眼的色覺(jué)程度，這種相互一致的條件稱為盧瑟條件，是決定光電測(cè)色儀功能的重要因素。,1、盧瑟條件及修正,（1）盧瑟條件 在D光源照射下物體三刺激值,標(biāo)準(zhǔn)光源A 照射物 體接收器上電光流,式中 ()為濾色片的光譜透射率，()為光電元件的光譜靈敏度。,則測(cè)色儀的總靈敏度特性與CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)觀察者一致，IX = X，Iy = Y，IZ = Z 。,盧瑟條件：,（2）盧瑟條件的修正,光電測(cè)色儀： 三元件式、四元件式。 制作最困難是與人的色感覺(jué)相一致的紅色傳感器。 X刺激值分布曲線有兩個(gè)峰值。要制造具有這種透過(guò)特性的濾色鏡很不容易。所以一般用兩個(gè)濾色鏡來(lái)代替。為了使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，藍(lán)原色刺激值(Z)光譜分布比濾色鏡所測(cè)定的值縮小約14，再加上紅色光譜分布的一部分。,正常色覺(jué)者(實(shí)線)和偏色覺(jué)者(虛線)的色感覺(jué)光譜分布,最常用的修正方法,預(yù)先準(zhǔn)備顏色穩(wěn)定的若干顏色板作為標(biāo)準(zhǔn)色，用最接近試樣顏色的色板進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)光電測(cè)色儀的測(cè)定值與用分光光度計(jì)預(yù)先求得的標(biāo)準(zhǔn)差值而進(jìn)行修正，但是這樣操作很復(fù)雜，因此一般在用光電測(cè)色儀制定標(biāo)準(zhǔn)色板時(shí)，都調(diào)整儀器本身，使測(cè)定值與分光光度計(jì)測(cè)色值X、Y、Z相一致，采用這種方法每當(dāng)顏色改變時(shí)，就要進(jìn)行一次儀器的調(diào)整工作也很麻煩。 然而在光電測(cè)色儀中接上專用計(jì)算機(jī)，預(yù)先準(zhǔn)備在各種波段中修正盧瑟條件的程序，可使工作效率提高，復(fù)雜程度減少，同時(shí)將各個(gè)濾色鏡進(jìn)行修正，改為將三塊濾色鏡所輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行一次結(jié)合計(jì)算，并將結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理可改進(jìn)修正精度，即使如此，修正后仍有在理論上不可避免的差異。,2、光源和照明受光幾何條件,光電測(cè)色儀大多是用 45o/ 0o 。 光電測(cè)色儀使用白板進(jìn)行100修正，然而白板的校正值是用積分球式分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)色的。由于受光的幾何條件不相等，導(dǎo)致光電測(cè)色儀的精度降低。,兩種測(cè)色儀的測(cè)色值比較,要解決上述問(wèn)題要做到下述幾點(diǎn)：,45o入射和0o反射的測(cè)色幾何條件近似于目測(cè)，只要能準(zhǔn)確調(diào)整盧瑟條件，光電測(cè)色還是能接近于理想的。 若測(cè)色數(shù)據(jù)用于計(jì)算機(jī)配色，可將色樣和試染織物同時(shí)測(cè)色，再通過(guò)計(jì)算機(jī)修正計(jì)算予以縮小。 對(duì)修正計(jì)算后的試樣進(jìn)行試染。,3、光電測(cè)色儀介紹,（1）DCM-3型數(shù)字測(cè)色色差計(jì)的構(gòu)成 數(shù)字測(cè)色色差計(jì)由光電源、探測(cè)器、主機(jī)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)色板和測(cè)試附件組成。探測(cè)器采用450的照明觀察方法，以單光源、雙光束及非球面鏡和螺紋透鏡的結(jié)構(gòu)，同時(shí)取半球面反射輻射的原理，使各接受器獲得均勻的信號(hào)。 （2）其他光電測(cè)色儀介紹 目前用于光電測(cè)色的測(cè)色儀有多種，北京理工大學(xué)研制的FS-100FS-600型便攜式色差計(jì)就是其中之一。其國(guó)外同類儀器有：日本日電公司P6R-100DP型，美能達(dá)公司CR-100型、CR-200型，美國(guó)亨特實(shí)驗(yàn)室D25-PC2型等。,光電測(cè)色儀特征及主要技術(shù)規(guī)格：,標(biāo)準(zhǔn)照明體：輸出D65、10o視場(chǎng)下的色度值 色差E：HunterLab、L*a*b*、L*、C*、H* 準(zhǔn)確度：X、Y 1.5；x、y 0.02 重復(fù)性：E*ab 0.15 測(cè)色面積：20 mm、24 mm、兩種 照明探測(cè)方式： FS-100型0d、FS-200型045 FS-300型30o照明同軸探測(cè) FS-400型d0、FS-500型450 FS-600型透射色差計(jì)(測(cè)量厚度1040 mm) 工作電源：AC 220 V l0 50 Hz 3,5.3.3 光密度計(jì),光密度計(jì)非常類似與光電測(cè)色儀，主要差別在于接收系統(tǒng)的總光譜靈敏度不符合CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)觀察者光譜三刺激值。 盡管光密度計(jì)測(cè)得的值不是CIE標(biāo)準(zhǔn)觀察者觀察到的顏色，但它仍在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程及材料質(zhì)量控制中非常合適和有用的儀器。 光密度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)： D（s；g：g；s） 例如：DR（3000 K；0o5o：45o5o , V） 表示用一色溫為3000 K的光源正入射樣品，以45o眼睛觀察反射光密度，下標(biāo)R指測(cè)量反射光密度。,光密度計(jì)分類：反射、透射、反射和透射,反射測(cè)量：建議采用45/0照明和觀測(cè)條件。 應(yīng)用：彩色密度術(shù)主要應(yīng)用于照相業(yè)和圖片藝術(shù)品印刷業(yè)產(chǎn)品的加工及生產(chǎn)質(zhì)量控制。例如反射和透射印刷品曬印曝光量的計(jì)算和控制。 透射測(cè)量：有兩種照明和觀測(cè)條件： （1）漫射，即照明是準(zhǔn)直的并正入射樣品表面，以半球面來(lái)接收； （2）鏡向，即入射和透射光被限制在一小錐角內(nèi)，錐角大小要詳細(xì)說(shuō)明。例如 f / 4.5 或 f / 1.6 等。 在圖片藝術(shù)品印刷中，光密度計(jì)用于印刷機(jī)的質(zhì)量控制，用它可評(píng)價(jià)最后的印刷圖象，確定在制版時(shí)蒙片修正的要求等。隨著現(xiàn)代固體接收系統(tǒng)的靈敏度和穩(wěn)定度的提高，光密度計(jì)已能進(jìn)行在線測(cè)量。,5.4 熒光測(cè)量,5.4.1 熒光材料 1、熒光增白劑 目前熒光增白劑廣泛地用于紙張、紡織物、塑料等方面以提高它們?cè)诳梢姽庾V藍(lán)區(qū)的反射比。 熒光增白劑本身并不是白色的，它對(duì)色調(diào)的影響是由于在近似白色的物體中添加了可見光譜藍(lán)光區(qū)的熒光發(fā)射而產(chǎn)生的目視增白效果。 我們定義染料熒光的CIE三刺激值之和為有效熒光，而增白效果則正比于有效熒光。此時(shí)有效熒光可以作為增白本領(lǐng)的度量。,三種濃度的熒光增白劑典型的吸收譜 和其中一種濃度的發(fā)射譜曲線,2、熒光染料,熒光染料是染料的一種，它吸收可見光和近紫外輻射的能量后又發(fā)射波長(zhǎng)不同的可見光。,為吸收譜，為發(fā)射譜 若丹明溶液的吸收和發(fā)射光譜,5.4.2 熒光材料的測(cè)量,1、總光譜輻亮度因數(shù) 總光譜輻亮度因數(shù)是在多色光照明下，來(lái)自熒光物體表面的反射和發(fā)射的輻亮度與在相同照明觀測(cè)條件下非熒光參考樣品的反射輻亮度之比。 CIE于1977年正式定義其為“相對(duì)輻亮度”或“光譜輻亮度因數(shù)”，表達(dá)式如下： T() = S() + L() 式中T()為波長(zhǎng) 處的總光譜輻亮度因數(shù)；S()為波長(zhǎng) 處反射輻亮度因數(shù)(介質(zhì)反射的輻亮度與在相同輻照條件下完全反射漫射體的輻亮度之比)；L()為波長(zhǎng) 處的熒光輻亮度因數(shù)(介質(zhì)熒光的輻亮度與在相同輻照條件下完全反射漫射體的輻亮度之比)。,光譜輻亮度因數(shù)又可表示為,T() = S()t() + F()/S()r() = t() + F()/S() 式中：t()為樣品的真實(shí)光譜反射比 r()為參考標(biāo)準(zhǔn)的光譜反射比(設(shè)r()=1) F()為樣品的真實(shí)熒光光譜發(fā)射率 S()為所用光源的光譜輻亮度 L() = F()S() 在測(cè)量樣品的總光譜輻亮度因數(shù)時(shí)應(yīng)使用漫射光照明，樣品法線和觀測(cè)方向夾角不應(yīng)超過(guò)10o，即d0條件，反射比t()用輻亮度因數(shù)S()代替。,真實(shí)熒光光譜發(fā)射率,在光源S() 照明下，樣品吸收的總的量子數(shù)為N，其真實(shí)熒光光譜發(fā)射率為F()。 如果用另一個(gè)光源S*() 照明樣品，吸收的量子數(shù)為N*，則真實(shí)熒光光譜發(fā)射率為： F*() = (N*N) F() 熒光通量的光譜功率分布僅僅與熒光樣品的發(fā)射光譜有關(guān)，而發(fā)光強(qiáng)度卻與兩個(gè)參數(shù)有關(guān)： 材料的熒光量子產(chǎn)出率； 材料吸收用來(lái)激發(fā)熒光的總光子數(shù)。 熒光材料測(cè)量方法： 根據(jù)定義進(jìn)行的直接測(cè)量法，此時(shí)照明光源的光譜功率分布必須標(biāo)準(zhǔn)化并且要仔細(xì)控制； 分別測(cè)量S()和L()，然后根據(jù)光譜功率分布把它們結(jié)合起來(lái)。,2、總光譜輻亮度因數(shù)測(cè)量,測(cè)量總光譜輻亮度因數(shù)的光學(xué)系統(tǒng) d/0,2、總光譜輻亮度因數(shù)測(cè)量,測(cè)量總光譜輻亮度因數(shù)的光路 (0/45),測(cè)量舉例：,曲線1：含有熒光增白別樣品的總輻亮度因數(shù) 曲線2：該樣品的普通反射比 曲線3：該樣品的熒光發(fā)射 曲線4：某非熒光白色樣品的總輻亮度因數(shù)和反射比,總光譜輻亮度因數(shù)與普通光譜反射比,白色熒光塑料樣品的總光譜輻亮度因數(shù)與普通反射比,曲線l：總光譜輻亮度因數(shù) 曲線2：普通反射比 曲線3：熒光輻亮度因數(shù),3、變量分離法測(cè)量,（1）雙單色儀法 系統(tǒng)主要組成部分： 激發(fā)單色儀 傳播光路 樣品支架 分析單色儀 該裝置可測(cè)量在單色輻照和單色接收條件下的熒光發(fā)射、激發(fā)或吸收譜及光譜反射因數(shù)。通常是用45/0條件，但也可使用積分球。對(duì)該系統(tǒng)的唯一要求是分析單色儀的帶寬要保證不大于輻照單色儀的帶寬，以便排除系統(tǒng)中的熒光發(fā)射。,雙單色儀可用于測(cè)量任何熒光樣品的真實(shí)反射輻亮度因數(shù)、真實(shí)熒光譜和真實(shí)激發(fā)譜。 雙單色系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果舉例,1、發(fā)射譜；2、激發(fā)譜；3、反射輻亮度因數(shù),熒光材料的色度學(xué)計(jì)算,雙單色儀測(cè)量數(shù)據(jù)可用于計(jì)算熒光量子產(chǎn)出綠、反射分量和熒光分量的三刺激值及其他色度學(xué)參數(shù)，例如白色樣品的白度等。 熒光材料的色度學(xué)計(jì)算的公式： 式中：Ti 為總的三刺激值 X、Y、Z S()為反射輻亮度因數(shù) S()為照明體的光譜功率分布 ti()為CIE光譜三刺