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颜色有哪三个基本要素?颜色测量的常规方法有哪些?

文章出处:未知 人气:100发表时间:2023-09-15

在色度学和颜色测量领域,颜色可以用色调、明度和饱和度三个要素来表述,通过这三个要素可以对颜色进行定量的描述。对于有色行业来说,对颜色进行测量,是管控产品质量的一个重要手段。本文对颜色的三要素及颜色测量的方法做了介绍,对此感兴趣的朋友可以了解一下!

颜色测量仪器

颜色的三个基本要素:

颜色是不同波长可见光作用于人眼的视觉器官后产生的心理感受,是通过眼,脑以及我们之前的生活经验所产生的一种对光的视觉效应。颜色是一种和物理、生理及心理学有关的复杂的现象。颜色有三要素,即色调、明度和饱和度。

色调是色彩的主要的特性,对于光源而言,色调的特性由光谱成分决定,对于物体而言,其色调主要和照射光的光谱成分以及物体对照明光的吸收有关.

明度即颜色的明亮程度,是人眼所感受到的光源或物体光线强弱的一种视觉感受。光源的明度取决于光源的强度,物体的明度取决于光源的强弱和物体表面的反射系数。

饱和度即纯度,表示的是颜色所接近光谱色的程度,亦即色坐标靠近CIB1931色品图上光谱轨迹的程度,靠得越近则饱和度越高,颜色越鲜艳,靠的越远,饱和度越低,颜色越暗淡,光谱色的白光成分为零,饱和度达到最高。


颜色测量的常规方法介绍:

1.目测法

当需要判断样品的颜色时,目测法是一种最简单,最直观的判断方法。它的主要过程是直接由人来比对所需判断的样品和标准样张,评价目标样品与标准样品之间的颜色差异,同时还需要借助放大镜来细微的观察各色网点的形状和叠印状况,对网点的调值做定性的评估。由于该种方法受限于观测人员的经验、心理和生理等主观因素的影响,无法进行定量的描述,因此准确性和可靠性不高。

2.分光光度法

当测量物体或是光源的颜色特性时,通过使用光谱仪等光谱测量仪器对物体反射的光谱或是光源发射的光谱进行逐点的测量(可以每隔20nm或10nm逐点测量),再利用这些得到的光谱数据,根据三刺激值公式求得三刺激值,从而得到其他颜色参数。该种方法测量精确,但是比较复杂,需要测量物体或者光源整个可见光区域的光谱。此方法为扫描光谱仪测量色度基本原理。

3.光电积分法

该种方法是利用探测器的光谱响应去匹配CIE标准色度观察者三刺激值曲线,或是利用特定的光谱响应曲线对光功率进行积分测量。通常情况下,探测器的光谱特性需要用适当的滤色片来进行校正,使得滤色片和探测器的组合能很好的匹配三刺激值曲线,即探测器经过滤色片后的响应信号正比于该入射光颜色的三刺激值,此方法为三刺激值色度计测量色度基本原理。


分光光度法和光电积分法哪个的精度高?

光电积分法是在整个测量波长范围内,对被测物体颜色的光能量进行一次性积分测量,直接得到三刺激值X、Y、Z,再计算出样品的色品坐标等参数。因此,该方法又称为三刺激值法。通常用滤光片覆盖在探测器上,把探测器的相对光谱灵敏度修正成CIE推荐的光谱三刺激值。滤光片需满足卢瑟条件,以和光探测器精确匹配。但在实际应用中,由于有色玻璃的品种有限,仪器不可能完全符合该条件,只能近似符合。三刺激值型色差仪在颜色工业生产、控制、产品检验与销售等品质管理方面已得到广泛应用。尽管三刺激值型色差仪成本较低,使用广泛,但是功能有限,精度还不够高。

分光光度法通过测定物体的光谱特性,由此计算出被测物体颜色在标准照明体下的三刺激值,进一步得到各种色度参数的方法。该方法解决了颜色测量需要使用标准光源的问题,提高了测量的灵活性,易于实施。由于分光型色差仪不仅可以给出颜色的三刺激值、Y、Z,还可以给出物体的光谱特性曲线(如光谱反射率因数)。分光型色差仪是精度和准确度都很高的颜色测量仪器,被广泛用配色及颜色分析中,可对三刺激值型色差仪进行定标,建立色度标准等。

三刺激值型色差仪具有测量速度快,体积小,使用方便等特点,但测量精度低。在CIE1931色度图中,各色区测量的绝对色度坐标误差△x,△y均<士0.03。而分光型色差仪能够给出色度谱的分布状态,并给出色度坐标的绝对量值,其优点是精度高。色坐标x,y测量精度可达±0.001±0.003左右,成本较高。

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