色差測量幾何條件的選擇概論

1、色差測量量幾何條條件的選選擇與設設備摘要 由由于色差差測量目目的不同同，被測測涂層表表面所含含色漿對對入射光反反射的特特性不同同和紋理理不同，應當選選擇不同同的色差差測量設設備和測測色幾何何條件，介紹了市市場上常常見的幾幾種結(jié)構(gòu)構(gòu)的測量量不透明明物體的的色差的的設備的的光路原原理和其其對應測測色幾何何條件下下測量的的數(shù)據(jù)的的意義和和其適用用的場合合。主題詞:色差 測色幾幾何條件件 設設備 顏顏色Absttactt：Acccorrdinng tto ddifffereent purrposse oof thee teest of collor diffferrencce, diffferrent

2、t eqquippmennt & geeomeetriic ccondditiion shoouldd bee seelecctedd. IIntrroduuce somme ttestterss off coolorr diiffeerennce basse oon ddifffereent geoomettricc coondiitioon.Key worrds: Coloor ddifffereenceeGeommetrric conndittionn Equiipmeent Coolorr0前言言裝飾性是是涂料的的重要作作用之一一，對于于批次間間和部位位間的顏顏色匹配配是涂料料檢測的的

3、重要環(huán)環(huán)節(jié)。色色差儀是是當前應應用廣泛泛的測色色設備，其原理理是一束束光經(jīng)特特定的光光路照射射到樣品品上，并并由一系系列的探探測器接接收由樣樣品反射射的光線線并將光光信號轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電電信號的的儀器。根據(jù)被被測材料料的光學學性質(zhì)的的不同和和測量目目的不同同，目前前市場上上有多種種不同結(jié)結(jié)構(gòu)的色色差測量量的設備備可供選選擇。不不同結(jié)構(gòu)構(gòu)的色差差儀由于于測色幾幾何條件件不同，即測量量的光路路不同，測量的結(jié)果會會有差異異。素色漆的的測量素色漆是是指顏料料中只含含有色漿漿的涂料料，這種種涂料對對入射光光的反射射以漫反反射為主主，其顏顏色在各各個角度度看來沒沒有本質(zhì)質(zhì)區(qū)別，只是在在光澤和和表面紋紋理的影影響

4、下會會稍有不不同。對對應CIIE標準準的測色色幾何條條件，色色差儀主主要有積積分球式式和環(huán)形形照明式式兩種。11環(huán)環(huán)形照明明式色差差儀理想漫反反射物體體對于任任意一束束光都將將以漫反反射形式式即各方方向等效效地反射射出去，為此入入射光和和觀察者者的角度度并不重重要，不不會影響響倒觀察察結(jié)果，但真實實物體表表面并非非理想漫漫反射表表面，多多少都會會由于鏡鏡面反射射成分和和表面紋紋理而造造成由于于入射光光和觀察察者的幾幾何位置置不同而而表現(xiàn)的的微小顏色色差異。而對于于（如圖1）的環(huán)形形照明則則可以消消除這種種影響。這種以以45環(huán)形照照明,00（法線線方向）觀測的的幾何條條件可以以縮寫為為：455/

5、0：cc。由于于光路可可逆，它它與0照明445方向環(huán)形形接收是是等效的的，該測色幾幾何條件件對應的的色差儀儀有Miinollta 5066D，GreetaggMaccbetth公司司的Coolorr eyye 221455等。Minooltaa5066D使用一個個氙燈作作為光源源，經(jīng)由由一組光光導纖維維將照明明光以445環(huán)形照照到樣板板上，法法線上有有一組光光電管作作為探測測器。BYK公公司的測測色精靈靈也屬于于這類儀儀器，不不同的是是它是由三三組發(fā)光光二極管管構(gòu)成環(huán)環(huán)形光源源，每組組包括112個不不同發(fā)射射波長的的發(fā)光二二極管，三個發(fā)發(fā)射波長長相等的的發(fā)光二二極管互互成1220（如圖2），抵

6、消消樣品表表面紋理理的影響響。GrretaagMaacbeeth公公司的CColoor eeye 21445這種色差差儀的光光路由于于抵消了了表面紋紋理的影影響而更更適合用用于涂料料顏色調(diào)調(diào)配過程程，因為為樣品表表面的光光澤等紋紋理不會會影響到到顏色測測量,在在現(xiàn)實中中沒有與與之完全全對應的的觀察環(huán)環(huán)境。12積積分球色色差儀圖3是積積分球色色差儀的的基本結(jié)結(jié)構(gòu)，積積分球是是一個中中空的金金屬球，其內(nèi)表表面涂有有中等灰灰色的高高反射漫漫射物質(zhì)質(zhì)，如硫酸酸鋇或聚聚四氟乙乙烯。進進入這個個球體的的光線經(jīng)經(jīng)過多次次反射后后都只能能從測量量孔或光光源孔射射出積分分球。1一一束光從從任意的的不通過過球心的

7、的角度照照進積分分球后經(jīng)經(jīng)過球壁壁的多次次反射后會會從各個個角度照照射到樣樣板，最最終通過過測量孔孔或光源源射出積積分球。測量孔孔是在與與法線夾夾角成88的位置置，由一一組光電電管構(gòu)成成的探測測器。XX-Riite, Miinollta,GreetaggMaccbetth 等等很多公公司都提提供這種種結(jié)構(gòu)的的色差儀儀。CIE沒沒有明確確規(guī)定積積分球的的開孔的的尺寸，只要求求所有開開孔面積積不超過過內(nèi)表面面積的110，因此不不同廠家家的產(chǎn)品品的開孔孔的位置置，尺寸寸，光源源入射角角度會有有區(qū)別，因此特特別對于于有中等等光澤的的樣板，不同的的儀器測測量結(jié)果果的絕對對值會有有差異1，但是對比測測量的

8、定定性結(jié)論論(樣品品的絕對對值與標標準板的的絕對值值之差的的正負)一般相相同，只是是定量（差值的的大?。┥洗嬖谠诓町?。與觀測測孔關(guān)于于法線對對稱的地地方有一一個光阱阱，關(guān)閉閉光阱時時鏡面反反射成分分包含在在內(nèi)，簡簡寫作dd/8:i，（dd表示漫漫反射照照明，88是8度度角接收收，i指指包括鏡鏡面反射射）也可可簡寫作作 SPPIN。當光阱阱打開時時去除了了鏡面反反射，此此條件簡簡寫作：d/88:e，e指去去除鏡面面反射。很多色差差儀比如如X-RRitee的SPP64和和Minnoltta的 26000D能能提供這這兩種條條件的測測量。試驗表明明當給相相同的色色板表面面賦予不不同的光光澤后，其在S

9、SPEXX條件下下的測量量值特別別是亮度度L受光光澤的影影響非常常顯著，并在一一定范圍圍內(nèi)表現(xiàn)現(xiàn)線性關(guān)關(guān)系，而而這些光光澤不同同的色板板在SPPIN條條件下測測量值十十分接近近。色板板的目視視效果與與SPEEX條件件下的結(jié)結(jié)論接近近2。SPINN條件由由于測量量不受樣樣品的影影響而只只決定于于樣品中中色漿的的含量，因此適適應于顏顏色調(diào)整整過程使使用。然然而樣品品的表面面光澤會會很大程程度上影影響目視視感覺，因此在在對最終終完成的的成品的的色差檢檢測必須須在相同同光澤下下由SPPEX條條件進行行，對于于不同材材料間或或不同紋紋理的材材料間的的顏色測測量也應應當在SSPEXX條件下下進行，因為此此

10、時的測測量結(jié)果果考慮了了紋理的的影響且且和目視視效果最最為接近近。這種種測色條條件與在在光源箱箱中觀察察者以與與樣板法法線夾角角8度的的方向觀觀察樣板板的幾何何條件相相對應。2隨角角易色表表面的測測量當涂料內(nèi)內(nèi)含有金金屬片或或云母色色漿時，樣品表表面對入入射光的的反射不不是各向向等效的的，也就就是說樣樣品表面面的顏色色是入射射光角度度和觀察察角度的的函數(shù)，因此報報告顏色色時必須須考慮到到角度的的影響。XRiite公公司的MMA688系列產(chǎn)產(chǎn)品提供供5角度度的逆定定向反射射角（aaspeecullar）測量數(shù)數(shù)據(jù)，如如圖4所示它是一一束平行行光與法法線方向向夾455角入射射，在與與其鏡面面反射光

11、光成155，255，455，755，1110角的位位置上分分布著五五組探測測器，其其中155角代表表近鏡面面反射方方向，1110代表逆逆光方向向或稱側(cè)側(cè)視方向向。由于于會受到到樣板紋紋理的影影響，旋轉(zhuǎn)樣樣品可能能會影響響到測量量結(jié)果，且與目目視效果果接近，因此適適合用于于色板的的對比。Minooltaa公司的的CM5512是是另一類類多角度度色差儀儀，如圖圖5所示。它用33組環(huán)形形光導纖纖維將入入射光成成環(huán)形分分別以與與法線成成15，455，755夾角依依次照射射到樣品品，在法線線方向有有一組探探測器。與測量量素色漆漆的455/0:c條件件一樣，這種測測量排除除了樣品品表面紋紋理的影影響，因因

12、此更適適合色漿漿調(diào)整過過程。3色度度計以上都是是分光光光度計，它是探測測器將接接收到的的光按波波長分為為多個部部分分別別測量的的色差儀儀，因此可以以在全光光譜上進進行配色色。色度度計是用用三個對對應三刺刺激值的的濾光片片濾光后后分別測測量光強強度的色色差儀，它不能給給出由于于照明變變化，樣板產(chǎn)產(chǎn)生的外外觀顏色色變化，因此成成本大大大降低。用于不不透明物物體測量量的色度度計多使使用455 : 0：cc測色幾幾何條件件(見11.1)，代表的的設備有有XRRitee9188。色度計計由于不不能反映映出詳細細樣品在在各個光光譜頻率率上的反反射率，所以不不能光譜譜配色，在此不不再詳述述。4.小結(jié)結(jié)對于含有有不同色漿漿的樣品品和不同同測量目目的應當當選擇合合適的色色差儀，以保證證測量結(jié)結(jié)果的有有效。相相同測色色幾何條條件下，色差儀儀結(jié)構(gòu)和和尺寸的的差異對對色差測量量的定量量結(jié)果有有影響，但其定定性結(jié)果果一般相相同。不不同測色色幾何條條件下的的測量結(jié)結(jié)果在定定性上就就有可能能不同，不具有有可比性性。參考文獻獻1. 顏顏色技術(shù)