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    簡述顏色測量儀器的發展現狀及其應用場合與發展趨勢

    時間:2022-09-16 點擊:106次

    隨著顏色工業的發展,對顏色質量控制和配方預測的要求也愈來愈高。傳統顏色質量和配方預測過程主要依靠配色人員的經驗和目視判斷,即采用原始的嘗試和辨差法,嚴重的制約我國顏色工業的發展。隨著色度學理論的不斷完善,各種各樣的顏色檢測工具出現替代了人眼測色的局限。本文為大家介紹了顏色測量儀器的發展現狀及發展趨勢,感興趣的朋友可以了解一下!

    便攜式分光測色儀

    顏色測量儀器的發展現狀:

    隨著顏色工業的發展,對顏色質量控制和配方預測的要求也愈來愈高,在常規系統的使用中遇到的問題愈來愈多,于是各種更為精確和復雜的光學模型、算法技術及相應測色系統不斷被提出、研究和開發,以滿足不同層次、不同應用的各種常規和特殊的要求,如Saunderson修正、多光通理論、遞歸二次逼近及優化算法、優化系數算法、矩陣分塊算法、非凸逼近模型、通用顏色系統數學模型、絕對配色技術、神經網絡技術等。

    國外目前有許多研究單位和生產廠商正在從事自動測色與配色系統的研制,相應的產品也不斷投放市場。美國Applied Color Systems、英國的Instru-mental Color Systems和瑞士Datacolor 是世界上三個最主要的色控儀器公司,這三家公司于1991年合并成現在的Datacolor Intemational。另外一些重要的公司如美國Macbeth、Shelyn、Hen-negan、BYK-Garder等,德國Zeiss、Optronic等以及英國等國家著名光學公司均研制實用的測色與配色系統,并且相當數量出口。

    國內在儀器測色配色的理論和系統的研究領域中處于相當落后的狀態,至今許多生產單位的顏色質量和配方預測過程主要依靠配色人員的經驗和目視判斷,即采用原始的嘗試和辨差法,嚴重的制約我國顏色工業的發展。目前,我國儀器市場上有不少顏色測量儀器,但大都是外國的進口儀器,如美國HACH公司的分光光度計、英國Tintometer公司的測色儀、日本美能達的色差計等。中國的廣州、北京、上海等地方也有一些產品,但大都是臺式的儀器,體積較大,攜帶和使用很不方便,而且價格都特別高,給一些小型企業的顏色測量造成不便。所以,研制一種小體積、低價格,精度雖不很高,但能滿足一般性要求的顏色測量儀器成為目前儀器發展的必然趨勢。

    顏色測量儀器的類型及應用場合:

    根據色度學知識,顏色可以通過儀器測量。一般所說的顏色測量儀器是指經過一定的途徑求得被測物體的三刺激值的工具。根據獲得三刺激值的不同方式,其可分為分光光度測色儀器和光電積分式測色儀器。前者屬高檔類儀器,后者屬價廉物美、量大面廣的儀器。分光測色儀器是顏色測量中最基本的儀器,它并不直接測量顏色的三刺激值,而是測量樣品的反射特性或透射特性。分光式儀器是顏色測量中的權威儀器,測量精度較高。測色儀器的光度準確度和光度重復度對顏色測量很重要,在顏色測量中,不同檔次的儀器相應用于不同要求的工作。光電積分式儀器對顏色的絕對測量精度不高,多用于色差測量。

    分光光度儀和色度計是顏色測量的主要工具。雖然這些儀器各具不同的功能,但它們都是運用反射(或透射)光來測量顏色的。利用儀器內部的標準光源照明樣本,樣本會選擇性作出吸收、反射及散射,儀器的光電探測器會檢測反射光并與標準光源作比較。當采用單波長濾色鏡或光譜分光器時,傳感器會按波長分別作出對顏色和強度的分析,進行信息處理,給出所需要的數據。

    分光光度儀有兩種類型:濾光片式及光譜分散式。它的測量原理亦類似分光色度儀??梢姽夤庾V利用窄帶濾色鏡(濾光片式)或衍射光柵(分散式)分為各小分段。濾光片式儀器使用上與密度儀相近,只不過分光光度儀內有更多濾色鏡,能夠在光譜上得出更高的分辨率。此外,由于儀器設計簡單,濾光片式分光光度儀非常堅固,能夠承受日常生產的惡劣環境。而分散式分光光度儀對碰撞較為敏感,易碎而昂貴,不適合攜帶及生產中使用,適合在實驗室環境里操作。

    色度計在結構和分光光度儀有很大的不同,這種儀器的光源發出的光在被顏色樣品作用后分別通過一組三刺激值濾光片,然后射到光電池上直接反映出樣品三刺激值的模擬量。是否能準確反映出顏色樣品的實際三刺激值取決于儀器內光源-濾光片組-光電池三者綜合的模擬總效應,這三者之中有一個發生變化都會導致測量結果的偏差。因此,它的測量準確度受到很大限制,不能用于測量結果要求很準確的場合,例如微小色差的評價等。另外,測量觀察條件采用2°還是10°標準色度觀察,CIE標準照明體采用D65還是其他CIE標準照明體等,均只能在儀器制造時就單一地固定下來后,才能去模擬該測量觀察條件下的三刺激值,因此是不可改變的。雖然色度計的準確度不是太高,但它的客觀性和低廉的價格,仍然使它在許多要求不高的場合有廣泛的應用。

    所有這些儀器均具有高度智能化,功能多,精度高,測量速度快,使用方便,用途廣泛等特點,是我國測色發展水平的表征。儀器具有非常廣泛的測色應用范圍,卓越準確的測色性能,豐富的表色系統和色度數值,高度的穩定性和復現性,高自動化和多功能等性能特點,在紡織、印染、涂料、噴漆、纖維、造紙、印刷、日用化工、塑料、冶金、建材、醫藥、食品、軍事、家電及科研教育等行業的色度測量和控制中得到廣泛的應用,是產品外在表現評定和內在質量計量中的關鍵手段。

    顏色測量儀器的發展趨勢:

    雖然有許多企業已經采用國外先進的顏色測量儀器,但是,由于國內色料的不一致性、印染工業的不穩定等具體因素,國外的儀器在國內實際應用中存在著一些問題。另一方面,國外的進口儀器價格昂貴,一般的小型企業不可能普及使用這些儀器,所以國外的測色儀器在中國不可能有太大的市場。另外,國內許多已有的測色儀器體積較大,攜帶和使用極不方便,而且,其價格也不便宜。

    綜上所述,研制性能可靠、結構簡單、適合我國國情的測色儀器十分迫切,市場前景十分廣闊。


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