2018年1月8日星期一
色差儀使用中常見兩大問題
隨著色差儀的普遍應用,色差儀原理涉及色度學、光學、分光儀數學、材料學,還有生物學、心理學等方面的綜合的知識,而現有我們的很多學習教育中沒有涉及到。人們在如何使用色差儀時就有了許多問題和爭議。這裡,針對多數使用者反映的情況,我們就一些基本的概念性的問題作一簡單和實用的解疑。
顏色是人的大腦對物體的外觀色彩特征產生的一種主觀感覺,很難用數學方法來描述。顏色的測量和數據化管理是一個對視覺感受(包括生理和心理如心情、年齡作用)的測量和管理。由於現代色差儀所提供的數字信息已盡可能做到了與人們的視覺感覺相關連,所以使其在科研和生產活動中得到廣泛應用。
色差儀分為濾色片式色差儀和分光光度計式色差儀,三濾色片式色差儀模仿人眼感受,將通過紅綠藍三個濾色片分別接受的樣品反射光信號轉換成XYZ或Lab三刺激值。
分光型色差儀是通過儀器內的微電腦按照色度學數學模型計算轉換成與標准觀察的人眼所對應的視覺感覺的色度學三刺激值。分光色差儀適合任何種類的應用,能模擬所有的CIE規定的標准光源,能給出分光數據和同色異譜指數,有非常好的重復性和重現性,符合國際通用技術標准,是當今最常用的技術。
而下面就是我們在使用色差儀中經常會遇到的2個最基本的問題。
問題1:為什麼不用顏色標准板的Lab數值作為控制顏色品質的標准而用色差數據△E?
人們通常習慣的品質管理都會用一些數據指標加上允許的上下限偏差,但是顏色卻不行,都要用真實的色板確定標准。這是因為:
1。顏色理論現有的不足,加上光譜測量的復雜性和數學處理的復雜性,各國各按照國際標准研制的色差儀,測量從紅到藍各種同樣顏色的同一塊色板的結果總有一定的差異。
2。就是同一的同一型號色差儀,都會有台間差,測同樣一塊標准色板,兩台儀器讀數就會不同。隨著儀器使用時間的推移,特別是各台儀器使用者對隨機自帶的校准白板保管使用的不同,這種差異還會擴大。
3。盡管不同儀器測得的顏色三刺激值有偏差,但是用於同一塊參照標准與另外的樣板間比較色差,不同儀器測得的色差值:△E, △a,△b卻是非常接近的。這也正好是人們對顏色管理的基本要求。所以有了參照標准後,不同儀器測得的色差值就有了實際應用價值。這也是色差儀得到普遍應用的原因。各方將通過協議,定義容許的色差,即可接受的允差避開用三刺激值Lab的具體值來管理。
問題2:為什麼現在的色差儀要天天校准?為什麼還要返廠校准,返廠校准後為什麼測量原來的色板數據就變化了?
1。市面上大量使用的傳統的色差儀采用氙燈或鹵素鎢絲燈照明,照明燈的光亮度每次測量開啟時會有偏差。另外燈泡有一個慢慢衰老的的過程(需定期更換)。為克服以上問題,儀器需要每次開機或使用若干小時後,用儀器自帶白標准板校准儀器,用來修訂燈泡和儀器系統變化的誤差。隨著使用時間的加長白板的慢慢變化和儀器積分球內部硫酸鋇塗層被污染和變黃,儀器與原廠出廠時的基准會慢慢偏離。這時候,儀器存儲的用戶顏色標准數據雖然沒有變,但再測試的結果已經有了一個緩慢的偏離。
2。鑒於以上原因,按工廠要求色差儀每年需返廠用基准定標一次,這樣偏離就會不太遠。但是由於費用的原因,用戶往往要用到儀器出現了故障才會返廠維修,這時,一個普遍的問題是校准好的儀器回來後再測原來的色板,數值就會有一點變化。原因是色差儀校准前是一個慢變化,人們察覺不到。工廠按基准校正定標修改了偏離的誤差,這是一個突變,重新測樣板,變化就察覺到了,變化程度取決於儀器白標准板的變化程度、燈的老化程度、光柵的變化等因素。
解決的辦法,對在色差儀校准前器已出現較大誤差時測取得的標准板數據,標准數據偏差較大,但因一般時間間隔不長,只要將妥善保管好標准色板取出,再重新測量一次,即可以獲得新的正確的標准數據。如果標准數據是在儀器合格狀態下測取得,那原標准數據應該是對的,只是校准前的產品樣品數據因儀器偏差色差計而偏差。
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