色差仪有几种几何结构?我们在选购色差仪时,在色差仪的技术参数中,经常可以看到D/8(漫射照明,8°方向接收)、45/0(45环形均匀照明,0°接收)等这类技术指标,其实这类技术指标就是指色差仪的几何结构类型。本文对色差仪的几何结构类型及d/8几何结构色差仪的测量模式进行了简要的介绍。
色差仪有几种几何结构?
对应CIE标准的测色几何条件,色差仪主要有积分球式和环形照明式两种。
1.积分球式色差仪
积分球是一个中空的金属球,其内表面涂有中等灰色的高反射漫射物质,如硫酸钡或聚四氟乙烯。进入这个球体的光线经过多次反射后都只能从测量孔或光源孔射出积分球。一束光从任意的不通过球心的角度照进积分球,经过球壁的多次反射后会从各个角度照射到样板,最终通过测量孔或光源射出积分球。测量孔是在与法线夹角成8°的位置,由一组光电管构成的探测器。例如三恩时公司的TS7020、TS7030、TS7036等色差仪就是这种结构的色差仪。
CIE没有明确规定积分球的开孔尺寸,只要求所有开孔面积不超过内表面积的10%,因此不同厂家的产品的开孔位置、尺寸及光源入射角度会有区别。与观测孔关于法线对称的地方有一个光阱,关闭光阱时镜面反射成分包含在内,简写作d/8:i(d表示漫反射照明,8是8度角接收,i指包括镜面反射),也可简写作SPIN。当光阱打开时去除了镜面反射,此条件简写作d/8:e,e指去除镜面反射。这种仪器不仅能测量不透明样品的颜色,还可以测量透明样品的颜色。
2.环形照明式色差仪
理想漫反射物体对于任意一束光都将以漫反射形式即各方向等效地反射出去,为此入射光和观察者的角度并不重要,不会影响到观察结果,但真实物体表面并非理想漫反射表面,多少都会由于镜面反射成分和表面纹理而造成由于入射光和观察者的几何位置不同而表现出来的微小颜色差异。而环形照明则可以消除这种影响,其是以45°环形照明,0°(法线方向)观测的,可以缩写为:45/0:c。由于光路可逆,它与0°照明45°方向环形接收是等效的,该测色几何条件对应的色差仪有三恩时公司的NR145+等。这种结构的仪器是完全不包括镜面反射光的,测得的数据与人眼观察一致,另外这种仪器只能测量不透明样品的颜色。
d/8几何结构色差仪有几种测量模式?
d/8几何结构色差仪一般具有两种测量模式,它们分别是SCI模式和SCE模式,具体如下:
SCI:Specular Component Include(包含镜面反射光),有时也缩写为SPIN,用于测量样品的光谱反射分量和反射体或漫反射分量。这种测量方式的测量结果包括物体的所有表面反射光(包括镜面反射和漫反射),与物体表面的结构、粗糙程度无关,测量结果可以反映出物体的真实色彩,物体的光泽不会影响颜色数据的测量结果。
SCE:Specular Component Exclude(排除镜面反射光),有时也缩写为SPEX,该测量模式可以更好的评估样品的颜色外观属性,与我们人眼观察感知物体的颜色大致相同,但是受物体表面结构、粗糙程度影响较大。
SCI和SCE一般只会出现在d/8结构的测色仪器的设置选项中,SCI指包含镜面光方式,一般用于那些研究颜色本身属性而不关心颜色所附着的样品表面光泽度的厂家,如油漆涂料厂等。SCE指不包含镜面光方式,一般适用于那些直接被人观测到的,要求测量结果和目视非常接近的样品,如家电外壳等。
d/8几何结构色差仪SCI和SCE的区别:
SCI/SPIN指包含镜面反射光方式,一般用于那些研究颜色本身属性而不关心颜色所附着的样品表面光泽度的厂家,如油漆涂料厂等。SCE/SPEX指排除镜面反射光方式,一般适用于那些直接被人观测到的,要求测量结果和目视非常接近的样品,如家电外壳等。
我们举个例子:当弹性小球被投向墙面并反弹回来时,其角度是一样的。 同样道理,由于光源照射产生从相同角度不同方向反射回来的光线,我们称为镜面反射光, 因为光线就像是被镜子反射回来的一样。 那些不是由于镜面反射而是向各个方向散射的光线,我们称之为漫射光。镜面反射光与漫射光的和就是我们说的反射光。
在SCE测量模式中,镜面反射光被排除在外面只测漫射光。这样测出的值与观测者看上去的物体颜色是相当的。当使用SCI模式时,测量过程中镜面反射光与漫射光会被一起包含进去。这样测得的值是物体整体客观颜色,而与物体表面条件无关。 SCI和SCE选项一般只会出现在d/8积分球结构的测色仪器的设置中。
SCI测量的是物体的真实色,表示的是材质的颜色,与表面状况无关。SCE测量的是物体的表观色,表示的是表面的视觉效果,与表面状况有关。在应用中,SCE适合检验生产线上的样品是否符合视觉颜色标准,而SCI对于利用电脑配色系统例如调整涂料和色母粒到生产需要水平来说更加精准。