所說，三刺激值色差計有相對價格低廉，外形小巧，出眾的靈便性以及操作簡便的特點。 它可以很方便地測得三刺激值。 但是色差計卻不適合用于例如反射率光譜及色強度等復(fù)雜的色彩分析中。分光測色計具有高精度性和不斷增加的多功能性。 由于它可以測得每一波長下的反射率曲線，因此更適用于復(fù)雜的色彩分析。 當(dāng)然，分光測色計價格也比色差計更為昂貴。 在選擇不同類型儀器前，您必須考慮到在應(yīng)用領(lǐng)域里對色彩精度的要求到底有多高。
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【光學(xué)課堂】色彩和光的知識03-選擇分光測色計的基本知識
發(fā)布時間：2023-11-02
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色彩和光的知識03
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如同 所說，三刺激值色差計有相對價格低廉，外形小巧，出眾的靈便性以及操作簡便的特點。 它可以很方便地測得三刺激值。 但是色差計卻不適合用于例如反射率光譜及色強度等復(fù)雜的色彩分析中。分光測色計具有高精度性和不斷增加的多功能性。 由于它可以測得每一波長下的反射率曲線，因此更適用于復(fù)雜的色彩分析。 當(dāng)然，分光測色計價格也比色差計更為昂貴。 在選擇不同類型儀器前，您必須考慮到在應(yīng)用領(lǐng)域里對色彩精度的要求到底有多高。 |
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物體顏色會隨著觀察條件，檢查角度及照明角度不同而變化，這在第I部分第2頁中已有說明。 當(dāng)一臺儀器測量樣品時，光源射向樣品的角度以及傳感器接收光線的角度，我們稱之為幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)。 |
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即使物體由相同材質(zhì)構(gòu)成，但由于表面光澤度的不同，也會使顏色看起來有所變化。 例如，當(dāng)平滑光亮的藍色樣品表面被沙紙摩擦后，為什么藍色就顯得暗淡一點了呢？ |  |
 | 當(dāng)彈性小球被投向墻面并反彈回來時，其角度是一樣的。 同樣道理，由于光源照射產(chǎn)生從相同角度不同方向反射回來的光線，我們稱為鏡面反射光， 因為光線就像是被鏡子反射回來的一樣。 那些不是由于鏡面反射而是向各個方向散射的光線，我們稱之為漫射光。 鏡面反射光與漫射光的和就是我們說的反射光。 |
 | 在光滑高亮的物體表面上，鏡面反射光相對就更強一些而漫射光弱一些。 在那些低光澤度的粗糙表面上，情況則相反。 當(dāng)我們在鏡面反射角位置觀察表面光滑的藍色塑料物體時，物體就顯得不那么像藍色， 這是因為光源產(chǎn)生的鏡面反射光被添加到了物體顏色里。 通常來說人們在觀察物體顏色時都忽略鏡面反射光的。 因此，在測量這類樣品時，為了能使數(shù)據(jù)和物體看上去的一樣，必須排除鏡面反射光而只測漫射光。 一個物體的顏色呈現(xiàn)出不同，就是因為我們觀察到的鏡面反射光含量不同。 |
 | 我們已經(jīng)明白了，由于人們只觀察漫射光的緣故，當(dāng)物體表面條件發(fā)生變化時，顏色會呈現(xiàn)出不同。 但是，由于物體本身材質(zhì)都一樣，因此物體的顏色不應(yīng)該有變化。 我們怎樣才能得到材質(zhì)本身的顏色呢？ 鏡面反射光和漫射光的含量是根據(jù)物體表面情況而定的。 但在材料和顏色一定的條件下，兩種光的總量總是一樣的。 因此，當(dāng)表面光滑的藍色塑料樣品被磨粗糙后，鏡面反射光含量減少了而漫射光含量增多了。 這就是為什么我們需要測量全部反射光（鏡面反射光與漫射光的和）。 |
第III部分1頁圖24中，條件3(SCE)和條件4(SCE)中的光井位置顯示了在測量樣品時，如何排除鏡面反射光。 若如條件5(SCI)和條件6(SCI)中所示，用球體取代光井后，測量樣品時將包含鏡面反射光。 排除鏡面反射光的測量顏色的方法稱之為SCE(Specular Component Excluded)。 包含鏡面反射光的測量顏色的方法稱之為SCI (Specular Component Included)。 在SCE測量模式中，鏡面反射光被排除在外面只測漫射光。 這樣測出的值與觀測者看上去的物體顏色是相當(dāng)?shù)摹?br style="margin: 0px; padding: 0px;"/>當(dāng)使用SCI模式時，測量過程中鏡面反射光與漫射光會被一起包含進去。 這樣測得的值是物體整體客觀顏色，而與物體表面條件無關(guān)。 當(dāng)我們選擇儀器時，這些標(biāo)準(zhǔn)必須考慮到。 有些儀器也可同時測量SCE和SCI模式下的值。 | |
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 |  當(dāng)你看到熒光色時，雖然色彩不是真正的光源，但會顯得它本身在發(fā)光一樣。 當(dāng)光線射向熒光物質(zhì)時，光線會被物質(zhì)所吸收，再以光譜范圍內(nèi)另一波長的可見光形式釋放，通常是比原來波長更大。 如第II部分2頁中提到的，可見光波長范圍是從380nm到780nm。 舉例來說，熒光物質(zhì)吸收360nm波長的光線再以420nm波長的光線釋放，這樣，測量值中420nm這點波長的反射率或許會超過100％。 由于更多數(shù)量的光線變?yōu)榭梢姽猓虼巳搜鄹杏X就像物體本身在發(fā)光。 測量不含熒光的物質(zhì)的樣品時，分光濾鏡位置可以在光源和樣品之間或樣品和接收之間。 但在測量含有熒光物質(zhì)的樣品時，為了符合人眼感觀視覺，分光濾鏡必須在樣品和接收之間，只有這樣，才能使整個光源光譜照射在樣品上。 因此在用分光測色計測含熒光物質(zhì)的樣品時，必須保證光源的光譜能量分布包含有紫外光范圍。 |
 |  為了達到色彩絢麗的效果，許多涂料特別是汽車用方面涂料都使用了染色劑與金屬粒薄片相混合的方法。 在金屬漆中，由于金屬薄片的作用，光線會向各個方向反射，雖然它們一般來說都是同方向線性排列的。 圖25中表明了在金屬漆中鏡面反射光與漫射光是如何相互作用的。 由于有金屬薄片引起的不同方向的鏡面反射光的作用，使人眼看到的物體顏色也有所不同。 在一個接近金屬片作用下的鏡面反射光的角度觀察時，我們會看到高亮度的顏色。 在一個金屬薄片未影響的角度下，我們則看到了較暗的顏色。 總之，用分光測色計測量金屬色時，在多角度下測量取值是很有必要和有效的。  |
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 |  當(dāng)用分光測色計測量粉末狀物體時，測量值會根據(jù)粉末密度及表面條件而變化。 為了避免產(chǎn)生較大偏差，可以采用一些特殊方法，例如，可以取一定量的粉末，裝入形狀尺寸一定的容器內(nèi)并保持表面特性不變。 如果被測物體尺寸較大，可使用測量口徑大的分光測色計，這樣，被測表面可以更為平均且數(shù)據(jù)的重復(fù)性有所保障。  測量半透明物體時必須考慮到，光線可能會穿透被測物體而且測量可能受到被測物體后面物質(zhì)的影響。 為了解決這個難題，可以在測量前加厚被測物以免使光線完全穿透。 另一種方法是可以在被測物體后面放一塊不透明的白色平板。  如果使用小口徑分光測色計去測量那些含有花紋或紋理的物體時，測量值會隨測量位置不同而變化。 這時就應(yīng)該使用盡可能大的口徑或者在不同位置重復(fù)測量多次，再計算平均值。  有時當(dāng)一個物體溫度發(fā)生變化，其顏色也會有變化。 這種現(xiàn)象稱為熱變色性。 為了能更精確地使用分光測色計測量顏色，測量必須在一個溫度固定的房間內(nèi)進行并且要等到被測物體達到室溫以后。 |
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