對(duì)于分光測(cè)色儀器,CIE 規(guī)定了多種典型的測(cè)量結(jié)構(gòu)。其中積分球型測(cè)量結(jié)構(gòu)通用性強(qiáng),被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。對(duì)于反射型顏色測(cè)量,市面上流行的結(jié)構(gòu)為d/8°,即積分球散射照明,8°接受器接收。另外根據(jù)接受器對(duì)稱位置積分球的狀態(tài),又可分為包含鏡面反射狀態(tài)和排除鏡面反射狀態(tài)。
如上圖,積分球是一個(gè)內(nèi)壁呈白色的圓球,其內(nèi)壁有極高的反射和散射性能,廣泛用于光源的色度和強(qiáng)度的測(cè)量。當(dāng)其用于顏色測(cè)量儀器時(shí),球體會(huì)有多個(gè)開孔。其中之一是測(cè)量孔,它與被測(cè)物體緊密接觸;另外還有一個(gè)觀測(cè)孔,即接受器孔,它在測(cè)量孔對(duì)面,一般與法線呈8o,用于采集物體的反射光;在與觀測(cè)孔相對(duì)于法線對(duì)稱的地方的開孔,為鏡面反射孔(有時(shí)也稱作光澤吸收井),這個(gè)孔可以關(guān)閉和打開,用來控制鏡面反射光的采集與否。測(cè)量物體顏色時(shí),光源會(huì)從側(cè)面射入球體內(nèi)部;因?yàn)閮?nèi)壁為高反射材料,光會(huì)在內(nèi)壁反復(fù)反射,后照射在樣品表面;樣品將反射部分色光,被在8°位置的接受器接收;接受器將對(duì)光進(jìn)行分解(分光),并通過處理器計(jì)算出反射率曲線,然后計(jì)算出諸如CIELabCh等常用顏色參數(shù)。
與接受器對(duì)稱的位置有兩種狀態(tài):一種為積分球全封閉狀態(tài),此時(shí)測(cè)量獲得的數(shù)據(jù),我們成為包含鏡面反射數(shù)據(jù)(Specular Component Included,簡寫:SCI,SPIN,包含);一種為積分球敞開狀態(tài),此時(shí)測(cè)量獲得的數(shù)據(jù),成為排除鏡面反射數(shù)據(jù)(Specular Component Excluded,簡寫:SCE,SPEX,包含)。原理圖如下(左邊為包含,右邊為排除):
由于積分球內(nèi)壁為高反射率高散射材料,內(nèi)壁上的任一點(diǎn)相當(dāng)于一個(gè)點(diǎn)光源,那么包含與排除的差異可以理解為鏡面處的光源發(fā)光與否(左邊為包含,右邊為排除):
可見包含鏡面反射狀態(tài)下,我們看到的結(jié)果包含了鏡面反射光;而排除鏡面反射狀態(tài)下,則只看到散射光引起的反射,沒有鏡面光。那么這兩種狀態(tài)對(duì)于我們顏色測(cè)量與生產(chǎn)有何不同意義呢?我們也可以按照?qǐng)D下面示意圖來分析:
圖中兩個(gè)樣品的材質(zhì)相同,但表面的物理狀況不同。當(dāng)相同的光源照射到樣品表面后,會(huì)發(fā)生光的吸收、散射和鏡面反射。樣品表面的物理變化會(huì)影響光的傳播,當(dāng)表面比較光滑時(shí),樣品光澤較高,鏡面反射光會(huì)比較強(qiáng),散射會(huì)比較弱;當(dāng)表面比較粗糙時(shí),樣品光澤較低,鏡面反射光會(huì)比較弱,散射會(huì)比較強(qiáng)。
所以對(duì)于相同材質(zhì)的樣品,若只是光澤差異,在包含鏡面反射狀態(tài)下測(cè)量結(jié)果是一致的(即1+2=2+1),這時(shí)其反映的是材質(zhì)本身的顏色,我們稱之為真實(shí)色;但在排除鏡面反射狀態(tài)下,樣品間的差異會(huì)比較大(1≠2),數(shù)據(jù)反映的是材質(zhì)和表面物理狀況的綜合變化,我們稱之為表觀色,此狀態(tài)下與人眼的視覺效果更為接近。
舉個(gè)實(shí)例:上圖這個(gè)紫色樣板是我們?cè)谒芰闲袠I(yè)常見的顏色色板樣式,根據(jù)光澤不同我們可分成三個(gè)區(qū)域: V1為高光澤區(qū)域,V2為磨砂區(qū)域,V3為皮紋區(qū)域。我們以V1作為標(biāo)準(zhǔn),將V2和V3與其對(duì)比,測(cè)量得到的結(jié)果如下:
包含鏡面反射數(shù)據(jù):
不同位置數(shù)據(jù)比較一致,色差很小,這是由于它們的材質(zhì)(包括樹脂和配方)相同;所以包含鏡面反射狀態(tài)配色工藝中普遍使用。
排除鏡面反射數(shù)據(jù):
可見高光與低光澤數(shù)據(jù)差異很大,這是由于不同的表面物理狀況(光澤和皮紋)產(chǎn)生了不同的鏡面反射引起的,這和我們的目視效果保持了一致,所以在終產(chǎn)品質(zhì)檢過程中廣泛使用。
后我們用一個(gè)表格總結(jié)兩種狀態(tài)的差異和特點(diǎn):
產(chǎn)品推薦:
Ci4200色差測(cè)試儀器是專為中小型制造商設(shè)計(jì),便于使用的小型臺(tái)式積分球式色差測(cè)試儀器。該臺(tái)式色差測(cè)試儀追求在產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)更好的配色和質(zhì)量控制,增加了自校準(zhǔn)UV照明功能,并為不斷演變的色彩管理程序提供支持。