11颜色测量解析
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? 中国计量科学研究院根据光度测量的积分球原理, 利用辅助积分球法(双球法)来实现绝对光谱反 射比的测量
? MgO(喷涂)、BaSO4、海伦(Halon):漫 反射性能好、反射比高;光学稳定性差、 容易污染、完好保持及重复使用困难,无 法长久保持反射比量值的稳定性和准确性
? 乳白玻璃、高铝瓷板、陶瓷白板、搪瓷白 板:光学性能稳定、经久耐用、表面便于 清洁,因此用作副基准白板
在0/45和45/0的照明和观察 双向几何条件下,可能会出 现光线不足及定向问题 ,即 样品在自身平面旋转时会导 致测得的数据差别很大。光 线强度不足的问题可以通过 在相反方位角加上一个光源 来解决,而定向灵敏度问题 则可以增加取样的方位角数 来降低。因此,现代采用双 向几何条件的取样或者在所 有的方位角沿环形照明。
第十一章 颜色测量及测量仪器
颜色的测量方法:
?目视测色 ?仪器测色
颜色的测量方法: ? 目视测色
主观因素影响大;主要用于颜色视觉机理和 色貌评价模型等心理物理研究中。
? 仪器测色
颜色的测量方法:
? 目视测色
? 仪器测色
?分光光度法
主要是测量物体反射的 光谱功率分布 或物体 本身的光谱光度特性 ,然后再由这些光谱测 量数据通过 计算求得物体在各种标准光源和 标准照明体下的三刺激值。
半透明材料的反射、透射和吸收 漫反射、镜面反射、逆发射性能差异示意图
11.3.1 反射测量
? 1971年CIE推荐了四种用于反射样品测 量的标准照明和观察几何条件
? 垂直/45°(符号为0/45) ? 45°/垂直(符号为45/0) ? 垂直/漫射(符号为0/d) ? 漫射/垂直(符号为d /0)
? 中国色度计量器具检定系统 (JJG 2029-89), 它规定 了色度单位(以绝对光谱反射比表示)国家基准 的用途,基准所包括的全套基本计量器具,基准 的基本计量学参数和借助于副基准、工作基准和 标准向工作计量器具传递色度单位量值的程序, 并指明其不确定度和基本检定方法等。国家色度 基准用于复现国家的色度计量单位,通过色度副 基准、工作基准、一级标准、二级标准和专用标 准反射板,向全国传递量值,以保证我国色度量 值的准确和统一。
Category Rating) ?光室内壁和底面的明度
11.2 仪器测色的色度基准
? 按照CIE规定,反射颜色样品的光谱反射率因数 是相对于完全漫反射体 (在整个可见波长范围的 反射率都是 1)来测量的,然而,实际上不存在, 所以用已知绝对光谱反射率的氧化镁 (MgO)、硫 酸钡 (BaSO 4)等工作标准白板来校准分光光度计, 才能在仪器上测量样品的绝对光谱反射率。因此, 必须准确测量工作白板的绝对光谱反射比 。
(1) 垂直/45°(符号为0/45)
光源垂直于样品表面,照 明光束的光轴与样品法线 之间的夹角不能超过 10°, 在样品表面法线成 45±2°角的方向上测量。 照明光束和测量光束的任 一光线与其光轴之间的夹 角不应超过 8°
(2) 45°/垂直(符号为45/0)
照明光束的光轴与样品 法线之间的夹角成 45±2°角,测量方向 的光轴和样品法线之间 的夹角不应超过 10°。 照明光束和测量光束的 任一光线与其光轴之间 的夹角不应超过 8°
11.3 仪器测色的几何条件
? 物体的颜色是由物体本身的光谱反射率、 观察颜色时所用的光源(即光源的相对光 谱功率分布)、视场来决定的。但是当物 体所处的背景、环境等发生变化时,对人 眼所产生的视觉感受也会发生变化,在物 体色的测量中,仪器所采用的几何条件也 会影响最终的测量结果。
? 光源的漫射和定向性能、观察位置以及光 源与样品、样品与观察者之间的特定几何 关系决定了光源、物体和观察者的相互作 用,所以可以通过调整相关的条件参数来 强化或减弱所产生的颜色、纹理或光泽。
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? 当判定色差时:
?样品的制备 方法应相同 ,且边界接触 放置
?试样平放于光暗室的 底面上,使照明和试样平面 垂直
?观察者离光暗室口 15~30cm,保持45°观察角
? 因此,用于目视评价测色的光暗室的照明 和观测条件包括:
?相对光谱功率分布 ?色品坐标 ?相关色温 ?照度 ?显色指数 ?日光模拟器分类等级 (Daylight Simulator
?一般,在颜色的目视评估中,照度控制在 1000lx
? 样品:
?尺寸保持一致,且越大越好
?至少 13cm2 ,如果尺寸达不到,视角应不小 于2°;
?如果标准色的尺寸 比样品色小 ,用罩子罩住 , 以达到相同尺寸,同时罩子的明度和表面性能 要和背景一致
? 已知样品尺寸和观察者距离时,观察角为:
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?如果待测物体 不是高光泽材料 ,最好不要改变 周围场特征;若是 高光泽材料 ,光暗室背景应 是黑色或用黑色的天鹅绒覆盖,这可消除由镜 面反射导致的光暗室背景的象。
? 背景:
指的是样品放置其上的表面,一般多指光 暗室的底面。
?应该无光泽,具有中等明度 (L*=50)
? 光暗室照度要求:
?理论上所有光源照度要非常一致 (约在100lx以 内),但实际上差别较大
? 实际上没有相应的应用于光室的 CIE自然日光标准 光源。
? 周围场:指光暗室的内壁,其应该是无光 泽和中性的,而且其特定的明度取决于被 模拟的照明Biblioteka Baidu境。
?内壁黑色时,照明基本上是定向的,与直射太 阳光照射物体的情况类似;随着壁面明度提高, 二次反射增加,增加了漫反射特征,可模拟多 云的天空;
?明度 L*一般在 60~70 ;
精确!
?光电积分法
颜色的测量方法:
? 目视测色
? 仪器测色
?分光光度法
?光电积分法
通过把光电探测器的光谱响应 匹配成所要求 的CIE标准色度观察者光谱三刺激值曲线或 某一特定的光谱响应函数,从而对探测器 所接收到的来自被测颜色的光谱能量进行 积分测量。
速度快,有适当的精度。
11.1 目视测色
? 在进行目视评价时,首先要确定 标准的照明和观 察条件,该条件能够在较长的时间内保持 稳定,因 此通常需要采用光暗室 (light booth) ,并且光暗室 的光谱功率分布和照度应该正好与样品需要的照明 条件一致。
? MgO(喷涂)、BaSO4、海伦(Halon):漫 反射性能好、反射比高;光学稳定性差、 容易污染、完好保持及重复使用困难,无 法长久保持反射比量值的稳定性和准确性
? 乳白玻璃、高铝瓷板、陶瓷白板、搪瓷白 板:光学性能稳定、经久耐用、表面便于 清洁,因此用作副基准白板
在0/45和45/0的照明和观察 双向几何条件下,可能会出 现光线不足及定向问题 ,即 样品在自身平面旋转时会导 致测得的数据差别很大。光 线强度不足的问题可以通过 在相反方位角加上一个光源 来解决,而定向灵敏度问题 则可以增加取样的方位角数 来降低。因此,现代采用双 向几何条件的取样或者在所 有的方位角沿环形照明。
第十一章 颜色测量及测量仪器
颜色的测量方法:
?目视测色 ?仪器测色
颜色的测量方法: ? 目视测色
主观因素影响大;主要用于颜色视觉机理和 色貌评价模型等心理物理研究中。
? 仪器测色
颜色的测量方法:
? 目视测色
? 仪器测色
?分光光度法
主要是测量物体反射的 光谱功率分布 或物体 本身的光谱光度特性 ,然后再由这些光谱测 量数据通过 计算求得物体在各种标准光源和 标准照明体下的三刺激值。
半透明材料的反射、透射和吸收 漫反射、镜面反射、逆发射性能差异示意图
11.3.1 反射测量
? 1971年CIE推荐了四种用于反射样品测 量的标准照明和观察几何条件
? 垂直/45°(符号为0/45) ? 45°/垂直(符号为45/0) ? 垂直/漫射(符号为0/d) ? 漫射/垂直(符号为d /0)
? 中国色度计量器具检定系统 (JJG 2029-89), 它规定 了色度单位(以绝对光谱反射比表示)国家基准 的用途,基准所包括的全套基本计量器具,基准 的基本计量学参数和借助于副基准、工作基准和 标准向工作计量器具传递色度单位量值的程序, 并指明其不确定度和基本检定方法等。国家色度 基准用于复现国家的色度计量单位,通过色度副 基准、工作基准、一级标准、二级标准和专用标 准反射板,向全国传递量值,以保证我国色度量 值的准确和统一。
Category Rating) ?光室内壁和底面的明度
11.2 仪器测色的色度基准
? 按照CIE规定,反射颜色样品的光谱反射率因数 是相对于完全漫反射体 (在整个可见波长范围的 反射率都是 1)来测量的,然而,实际上不存在, 所以用已知绝对光谱反射率的氧化镁 (MgO)、硫 酸钡 (BaSO 4)等工作标准白板来校准分光光度计, 才能在仪器上测量样品的绝对光谱反射率。因此, 必须准确测量工作白板的绝对光谱反射比 。
(1) 垂直/45°(符号为0/45)
光源垂直于样品表面,照 明光束的光轴与样品法线 之间的夹角不能超过 10°, 在样品表面法线成 45±2°角的方向上测量。 照明光束和测量光束的任 一光线与其光轴之间的夹 角不应超过 8°
(2) 45°/垂直(符号为45/0)
照明光束的光轴与样品 法线之间的夹角成 45±2°角,测量方向 的光轴和样品法线之间 的夹角不应超过 10°。 照明光束和测量光束的 任一光线与其光轴之间 的夹角不应超过 8°
11.3 仪器测色的几何条件
? 物体的颜色是由物体本身的光谱反射率、 观察颜色时所用的光源(即光源的相对光 谱功率分布)、视场来决定的。但是当物 体所处的背景、环境等发生变化时,对人 眼所产生的视觉感受也会发生变化,在物 体色的测量中,仪器所采用的几何条件也 会影响最终的测量结果。
? 光源的漫射和定向性能、观察位置以及光 源与样品、样品与观察者之间的特定几何 关系决定了光源、物体和观察者的相互作 用,所以可以通过调整相关的条件参数来 强化或减弱所产生的颜色、纹理或光泽。
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? 当判定色差时:
?样品的制备 方法应相同 ,且边界接触 放置
?试样平放于光暗室的 底面上,使照明和试样平面 垂直
?观察者离光暗室口 15~30cm,保持45°观察角
? 因此,用于目视评价测色的光暗室的照明 和观测条件包括:
?相对光谱功率分布 ?色品坐标 ?相关色温 ?照度 ?显色指数 ?日光模拟器分类等级 (Daylight Simulator
?一般,在颜色的目视评估中,照度控制在 1000lx
? 样品:
?尺寸保持一致,且越大越好
?至少 13cm2 ,如果尺寸达不到,视角应不小 于2°;
?如果标准色的尺寸 比样品色小 ,用罩子罩住 , 以达到相同尺寸,同时罩子的明度和表面性能 要和背景一致
? 已知样品尺寸和观察者距离时,观察角为:
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?如果待测物体 不是高光泽材料 ,最好不要改变 周围场特征;若是 高光泽材料 ,光暗室背景应 是黑色或用黑色的天鹅绒覆盖,这可消除由镜 面反射导致的光暗室背景的象。
? 背景:
指的是样品放置其上的表面,一般多指光 暗室的底面。
?应该无光泽,具有中等明度 (L*=50)
? 光暗室照度要求:
?理论上所有光源照度要非常一致 (约在100lx以 内),但实际上差别较大
? 实际上没有相应的应用于光室的 CIE自然日光标准 光源。
? 周围场:指光暗室的内壁,其应该是无光 泽和中性的,而且其特定的明度取决于被 模拟的照明Biblioteka Baidu境。
?内壁黑色时,照明基本上是定向的,与直射太 阳光照射物体的情况类似;随着壁面明度提高, 二次反射增加,增加了漫反射特征,可模拟多 云的天空;
?明度 L*一般在 60~70 ;
精确!
?光电积分法
颜色的测量方法:
? 目视测色
? 仪器测色
?分光光度法
?光电积分法
通过把光电探测器的光谱响应 匹配成所要求 的CIE标准色度观察者光谱三刺激值曲线或 某一特定的光谱响应函数,从而对探测器 所接收到的来自被测颜色的光谱能量进行 积分测量。
速度快,有适当的精度。
11.1 目视测色
? 在进行目视评价时,首先要确定 标准的照明和观 察条件,该条件能够在较长的时间内保持 稳定,因 此通常需要采用光暗室 (light booth) ,并且光暗室 的光谱功率分布和照度应该正好与样品需要的照明 条件一致。