色差仪是一种简单的颜色偏差测试仪器,其原理是模拟人眼的视觉系统,根据仪器的模拟积分光学系统,将光谱光度数据的三刺激值进行转换和计算,得出相应色色度值及对比色后的色差。那么,色差仪有哪些常见类型?不同类型色差仪有什么区别?本文为大家作了介绍。
色差仪常见类型介绍:
1.按测量精度分类
根据性能参数、精度范围和使用要求,色差仪可分为3种:第一种是手持式色差仪,又称色彩色差计,其能直接读取数据,不用连接电脑,不配带软件,使用方便,价格便宜,但精度较低,在颜色管理的一般领域使用广泛;第二种是便携式色差仪,又称便携式分光色差仪,其除了能直接读取数据外,还能连接电脑,配带软件,体积较小,便于携带,精度较高,价格适中;第三种是台式色差仪,又称台式分光测色配色仪,其具有读数窗口,连接电脑时需要使用测色、配色软件,具有高精度的测色和配色功能,体积较大,性能稳定,价格较高。
2.按测量原理分类
色差仪按照按测量原理可分为三刺激值型色差仪和分光型色差仪。三刺激值型色差仪是利用反射或者透射方式获取可见光范围内被测物的所有波长信息,然后经过一次性积分得到被测物的三刺激值,再计算出相应的颜色参数。而分光型色差仪和三刺激值型色差仪不同,其并不是直接测量待测物的三刺激值,而是通过测量待测物的反射或者透射光谱,然后根据国际照明委员会推荐的某种颜色计算标准,进行计算得到待测颜色的三刺激值和其他颜色参数。
3.按光路结构分类
色差仪按照光路结构的不同可以分为d/8°结构和45/0°结构,也就是我们所说的d/8°积分球色差仪和45/0°环形照明式色差仪。d/8°积分球结构色差仪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。而45/0°环形照明式色差仪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。
不同类型色差仪的区别:
1.手持式色差仪、便携式分光色差仪、台式色差仪区别
手持式色差仪是一种比较灵活便携的色差仪器,因其便携性和实时性,适用于实时采集样品颜色数据,适用于工业生产线和现场等多种应用场景。手持式色差仪具有便携性高,适合实时采集样品数据等优点,但也存在价格高、精度限制等缺点。当需要在生产线上进行实时检测时,手持式色差仪是一种比较好的选择。
便携式分光色差仪是一种小型的色差测试设备,形状一般呈手拿式或笔型式,具有便携性。主要用于颜色测量和比较,常用于纺织品、塑料、油漆、化妆品、食品等领域。便携式色差仪具有便携性强,测量精度高、使用简便等优点,较适合小型及个体的使用。但其测量距离相对较近,测量精度较台式设备略低等缺点也需要注意。
台式色差仪是一种大型的色差测试设备,形状一般呈台式,需要通过插电操作。主要用于颜色测量和比较,常用于纺织品、塑料、油漆、化妆品、食品等领域。台式色差仪具有测量距离远、精度高、适用范围广、操作智能化等优点。但其不便携,价格相对较高等缺点也需要注意。台式色差仪适合于生产研制实验室等专业领域,对于对色彩测量精度要求高的企业品控工作来说,台式色差仪是一种不错的选择。
2.三刺激值型色差仪和分光型色差仪区别
(1)测量原理不同
三刺激值色差仪的工作原理:光照到物体上,没有被物体吸收的光经由物体表面反射出来而进入红绿蓝三个滤色片,由滤色片出来的单色光进入光电探测头,从而直接算出物体颜色的三刺激值XYZ。
分光色差仪的工作原理:光照到物体上,没被物体吸收的光经由物体表面反射或透射出来,然后通过光栅进行分光,最后由光栅分成的单色光进入光电二极管,将光学信号转换成数值信号并进入数据处理器进行计算,从而得到物体颜色的三刺激值XYZ。
(2)仪器功能不同
分光型色差仪能同时测量SC和SCE,还可以模拟多种光源以及测得每一波长下的反射率曲线,因此适用于复杂的色彩分析;三刺激值色差仪能自动比较样板与被检品之间的颜色差异,输出CIEL、a、b三组数据和比色后的△E、△L、△a、△b四组色差数据,可以用于简单的对色观察。
(3)适用范围不同
三刺激值型便携式色差仪主要是由三滤镜配合硅光电池作为三个传感器,结构相对简单,精度不高,比较适合测量不同样品间的色差,不适合用于例如反射滤光谱及色强度等复杂的色彩分析中。
分光型色差仪一般采用衍射光栅或回折光栅,将光线按一定波长间隔分开,然后采用若干组传感器阵列进行感光分析。分光型色差仪一般精度更高,对颜色也比较敏感,除了测量色差外,还可以测的每一波长选的反射率曲线,因此更适合于复杂的色彩分析。
(4)仪器价格不同
分光型色差仪具有高精度性和不断增加的多功能性,适用性更广,因此价格也相对昂贵。三刺激值色差仪外形小巧、轻巧方便、操作简便单功能相对单一,因此价格比较便宜。
3.d/8°积分球色差仪与45/0°环形照明式色差仪区别
颜色测量仪器各种几何结构各有自己的特点和优势,不同结构仪器测量得到的数据必然不同,但数据间有一定的关联性。d/8°积分球结构(SPIN条件),测量的是物体的真实颜色,不受镜面反射和纹理等影响;d/8°积分球结构(SPEX条件)与45/0 °几何结构类似,测量的是特定角度的光线,反映的是材质和表面物理状况的综合情况,因此,d/8°积分球结构(SPEX条件)测量数据与45/40°几何结构测量数据类似。
在实际应用中,例如在瓷砖墨水配色行业,应使用积分球结构(SPIN条件)色差仪,才能保证墨水在各种类型瓷砖上印刷保持一致。而在陶瓷喷墨印刷色彩管理,必须是在特定标准条件下(例如统一的纹理、釉面等),保持颜色在设计、印刷、印后的一致性,考虑颜色视觉上的综合反映,因此,在陶瓷喷墨印刷色彩管理方面可选择45/0°几何结构或者d/8°积分球结构(SPEX条件)。