颜色技术原理及在印染中的应用-仪器信息网.PDF

颜色技术原理及在印染中的应用 光电积分式测色仪器及荧光材料的颜色测量 摘 要: 光电积分式测色仪器通过色度探测器对被测颜色光谱能量进行积分测量,直接获得目标的三 刺激值,如色度计和色差计等, 已被广泛应用于工业实践。荧光材料已渗透到人们生产和生活的各个方 面,其颜色测量的方法具有特殊性,文中对其作了系统的分析和讨论。 1 光电积分式测色仪器 光电积分式颜色测量与分光光度测色方法不同,它不是测量各个波长的颜色刺激,而是在整个测 量波长范围内对被测颜色的光谱能量进行一次性积分测量。如果能通过三路积分测量,分别测得样品 颜色的三刺激值X、Y、Z ,那么就能进一步计算出样品颜色的色品坐标及其它相关色度参数。光电积 分式测色仪器的光探测器一般为硅光电二极管,在要求仪器具有较高灵敏度的场合下,也可采用光电 倍增管。 1.1 光电积分式色度计 如果能利用有色玻璃等材料覆盖在光探测器上的方法,把探测器的相对光谱灵敏度 S(λ)修正成国 际照明委员会(CIE) 推荐的标准色度观察者光谱三刺激值函数 、 、 那么用这样的三 (x )λ (y )λ ( z )λ 个光探测器接收颜色刺激φ(λ)时, 通过一次积分就能测量出样品颜色的三刺激值 X、Y、Z, 即： 式中,k 和c 、c 、c 为常数,τ (λ) 、τ (λ) 、τ (λ)分别为匹配三个光探测器的有色玻璃的 x y z x y z 光谱透射比, 它们满足如下的光谱匹配关系: 或 以上(2) 、(3)式称为卢瑟(Luther)条件。 为了进行光电积分式颜色测量,仪器的三个光探测器的光谱响应必须满足卢瑟条件。能够实现这种要 求的方法通常有两种,即模板法和光学滤色片法。 1. 1. 1 模板法 模板法采用模板(template)使光探测器的光谱响应特性与CIE 光谱三刺激值函数相匹配,即满足卢瑟 条件的要求。图 1 是模板法光电积分式色度计的光学系统[2、5 ] ，光源照明测试样品, 由试样表面反射 的光辐射,通过透镜和棱镜色散成光谱;在光谱面上分别放置X模板、Y模板和Z模板,它们使光接收器 对等能光谱的光谱响应，分别与CIE 色度匹配函数 、 和 成正比；从模板透过的光谱 (x )λ (y )λ ( z )λ 能量, 由透镜会聚于光接收器上,即可测出试样的CIE 三刺激值X、Y、Z。 北京客来得宝科技发展有限公司—颜色测量—应用篇 图1模板法光电积分式色度计的基本构成 由于模板法光电积分式色度计结构比较复杂,成本也高,所以没有得到广泛的应用。 1.1.2 光学滤色片法 光学滤色片法不采用色散系统和光谱模板,而是利用有色玻璃片的组合来实现卢瑟条件。为使 光探测器的相对光谱灵敏度 S(λ) 符合 CIE 的色度匹配函数 、 、 ,需要选择合适的滤 (x )λ (y )λ ( z )λ 光片及其厚度,使其光谱透射比 τ(λ)与探测器的相对光谱灵敏度 S(λ) 的组合结果,