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色差仪使用中常见两大问题

2015-10-20 14:43浏览数:755
文章附图

随着色差仪的普遍应用,色差仪原理涉及色度学、光学、数学、材料学,还有生物学、心理学等方面的综合的知识,而现有我们的很多学习教育中没有涉及到。人们在如何使用色差仪有了许多问题和争议。这里,针对多数使用者反映的情况,我们就一些基本的概念性的问题作一简单和实用的解疑。

  颜色是人的大脑对物体的外观色彩特征产生的一种主观感觉,很难用数学方法来描述。颜色的测量和数据化管理是一个对视觉感受(包括生理和心理如心情、年龄作用)的测量和管理由于现代色差仪所提供的数字信息已尽可能做到了与人们的视觉感觉相关连,所以使其在科研和生产活动中得到广泛应用。

色差仪分为滤色片式色差仪和分光光度计式色差仪,三滤色片式色差仪模仿人眼感受,将通过红绿蓝三个滤色片分别接受的样品反射光信号转换成XYZLab三刺激值。

分光型色差仪是通过仪器内的微电脑按照色度学数学模型计算转换成与标准观察的人眼所对应的视觉感觉的色度学三刺激值。分光色差仪适合任何种类的应用,能模拟所有的CIE规定的标准光源,能给出分光数据和同色异谱指数,有非常好的重复性和重现性,符合国际通用技术标准,是当今最常用的技术。

而下面就是我们在使用色差仪中经常会遇到的2个最基本的问题。

  问题1:为什么不用颜色标准板的Lab数值作为控制颜色品质的标准而用色差数据E?

  人们通常习惯的品质管理都会用一些数据指标加上允许的上下限偏差,但是颜色却不行,都要用真实的色板确定标准。这是因为:

  1.颜色理论现有的不足,加上光谱测量的复杂性和数学处理的复杂性,各国各公司按照国际标准研制的色差仪,测量从红到蓝各种同样颜色的同一块色板的结果总有一定的差异。

2.就是同一公司的同一型号色差仪都会有台间差,测同样一块标准色板,两台仪器读数就会不同。随着仪器使用时间的推移,特别是各台仪器使用者对随机自带的校准白板保管使用的不同,这种差异还会扩大。

3.尽管不同仪器测得的颜色三刺激值有偏差,但是用于同一块参照标准与另外的样板间比较色差,不同仪器测得的色差值:△E, △a,△b却是非常接近的。这也正好是人们对颜色管理的基本要求。所以有了参照标准后,不同仪器测得的色差值就有了实际应用价值。这也是色差仪得到普遍应用的原因。各方将通过协议,定义容许的色差,即可接受的允差避开用三刺激值Lab的具体值来管理。

  问题2:为什么现在的色差仪要天天校准?为什么还要返厂校准,返厂校准后为什么测量原来的色板数据就变化了?

  1.市面上大量使用的传统的色差仪采用氙灯或卤素钨丝灯照明,照明灯的光亮度每次测量开启时会有偏差。另外灯泡有一个慢慢衰老的的过程(需定期更换)。为克服以上问题,仪器需要每次开机或使用若干小时后,用仪器自带白标准板校准仪器,用来修订灯泡和仪器系统变化的误差。随着使用时间的加长白板的慢慢变化和仪器积分球内部硫酸钡涂层被污染和变黄,仪器与原厂出厂时的基准会慢慢偏离。这时候,仪器存储的用户颜色标准数据虽然没有变,但再测试的结果已经有了一个缓慢的偏离。

  2.鉴于以上原因,按工厂要求色差仪每年需返厂用基准定标一次,这样偏离就会不太远。但是由于费用的原因,用户往往要用到仪器出现了故障才会返厂维修,这时,一个普遍的问题是校准好的仪器回来后再测原来的色板,数值就会有一点变化。原因是色差仪校准前是一个慢变化,人们察觉不到。工厂按基准校正定标修改了偏离的误差,这是一个突变,重新测样板,变化就察觉到了,变化程度取决于仪器白标准板的变化程度、灯的老化程度、光栅的变化等因素。

解决的办法,对在色差仪校准前器已出现较大误差时测取得的标准板数据,标准数据偏差较大,但因一般时间间隔不长,只要将妥善保管好标准色板取出,再重新测量一次,即可以获得新的正确的标准数据。如果标准数据是在仪器合格状态下测取得,那原标准数据应该是对的,只是校准前的产品样品数据因仪器偏差而偏差。

以上是我们在使用色差仪是可能比较常见的问题,简述了如何正确理解这些问题的的基本原理和解决这些问题的具体建议。希望能对您使用时有所帮助。


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