2023-02-10
色差仪作为光电测色仪器,可以自动的比较样品之间的颜色差异,并给出相应的色度值,为产品颜色的传递、复制和品质保证提供标准的颜色数值。但在使用的过程中,如果使用不当或不注意使用事项,就会导致测量数据产生偏差,造成不必要的损失。本文介绍了色差仪正确使用的方法及使用注意事项。
1.光源的预热
目前的色差计大部分是用卤钨灯连续方式照明。每次开机后,仪器都要经一段时间的预热(5~15min不等),这是稳定光源的必须过程。只有经过充分的预热,光源的色温才能稳定,切不可人为的缩短预热时间(如开机一段时间后才接通光源)。
2.仪器调标准
色差计的测量方法是比较测量法。每次开机后调标准是至关重要的,它是给仪器定标。为了消除仪器的零点误差,调标前还需调零。仪器在出厂时,都会带有一白板作为调标用的标准板,并标有经过标定的三刺激值。调标时,输入给仪器的三刺激值必须与白板所标值一致。不要将标准白板与其它白板随便调用。
在调标后的测量中,仪器仍应时常调标,因仪器或多或少的都存在“温漂”,时常调标可减少或克服“温漂”所带来的误差。
3.正确使用测量数据
当使用仪器测量数据时,一定要注意测量条件。前面已提到,不同的测量条件测得的三刺激值是不同的。若用经过标定的试样来检定仪器,标定试样的测量条件应与仪器的条件严格一致;若用所测数据作为资料保存或数据交流,应标明测量条件:若将所测数据用于质量管理或与其它数据比较时,如测量条件不同,则使用时应慎重。
一般来讲,如标准照明体和视场条件不同,颜色数据的对比是无实际意义的;若上述两条件相同,而照明观测条件不同时,如试样装面很平整而且光泽度很低,颜色数据的对比还是有实用意义的、因照明观测条件不同所带来的误差与这种仪器的精度相比,其影响是可以接受的;若试样的光泽度较高,这种对比将失去意义。下表为作者所用的一套色板(光泽度较高),在0/d和0/45两种条件下的三刺激值。
4.色差测量
色差是质量管理中常用的颜色指标。测量色差时,正确的方法是用目标色板作为标准、对仪器调标准。所输入的标准值应是目标色板的三刺激值,它可以是经过标定的数据.也可是该仪器所测得的值。应注意的是,只有两个颜色相近的试样相比,色差才有意义。另外,不同色差公式的色差单位是不同的。
1.仪器的几何构造及特点
分光光度色差仪的几何结构决定了仪器的光源、样品面和检测器的配置。通常有两大类几何构造的仪器:定向的(0°/45°或45°/0°)和漫射型的(积分球)分光光度色差仪。
0°/45°的几何构造是0°角垂直于样板照明、光线照到样板后漫反射,在45°角的地方测量,测量时在45°角有多只光源接受器以达到最佳的测量效果45/0°是45°的照明体在0°角测量。用这种仪器测量的结果与由于颜色和表面光泽变化在视觉上引起的外观变化相符合。它用于质量控制时效果非常好,与人眼观察物体的方式相一致,结果也与人眼最接近。
典型的积分球构造仪用一内壁涂白的球漫射照明样品,在8°角测量。这种测量方法忽略了表面特性和光泽对颜色的影响,提供的测量仅符合颜料/染料等颜色的变化,所以我们在电脑配色系统中选择这种仪器。
2.颜色的表示方法
为了对颜色进行判别,目前我国普遍使用的方法还是根据标准色卡或来样样板来作对比,这种比较只能现场对比,是一种感性的比较。为了解决这个问题,人们想出了用三维空间坐标数值化,孟塞尔颜色系统,光谱反射率曲线等多种方法来表示颜色。我国也于1994年制订了《中国颜色体系样册》来标定颜色。
在分光光度仪中我们用CIE(国际照明委员会)L*、a*、b*,CIEL*、c*、h*,Hunter L、a、b,X、Y、Z,L*、c*、h*,Y、x、z等多种方法来表示颜色的色度坐标,在实际应用中HunterL、a、b和CIEL*、a*、b*是两种比较广泛使用的颜色空间,他们都是X、Y、Z值进行算术推导得出来的,不过由于计算公式的不同,测量后的数值是不等同的。Hunter L、a、b在颜色空间的蓝色部分是收缩的,而CIEL*、a*、b*在颜色空间的黄色部分是过度扩张的。在实际使用过程中,笔者想提醒大家的是一定要注意L*、a*、b*和L、a、b的区别,两者不能混为一谈,我就看到过把L*、a*、b*当作L、a、b的情况,数据差别很大,以为是仪器出了问题,实际是把色度坐标弄错了。
3.光源的选择
色差仪的照明体是一个固定的灯泡如钨灯或寿命较长的氰灯、但是同一块颜色样板,在不同的光源下仪器显示出来的结果是不一样的:这是因为不同的光照到样板上被吸收和反射的光线不同,造成了人眼和仪器在看颜色时的差别、一般在建筑用卷钢涂料的应用中采用的是D65光源,D65光源相当于平均日光,因为建筑用卷钢涂料大部分被用于户外,而在户外太阳光被认为是标准光源。而家电卷钢涂料由于其使用性质决定大部分用于室内,根据室内灯光而采用A标准光源来对样板进行测色,它是一个精心规定的钨光源。其他的光源如荧光灯光源,在许多类型下都可使用,例如有些织物厂就采用荧光灯光源,所以根据实际的使用情况和用户要求,选择合理的光源作为双方认可的测量方式,一旦双方认可,必须在相同的条件下、对颜色进行测量,以减少不必要的系统误差和人为错误,达到最佳结合点。
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