隨著人們生活品質(zhì)的提高,人們對(duì)產(chǎn)品外觀顏色的要求也越來越嚴(yán)格,生產(chǎn)商要想生產(chǎn)符合用戶審美要求的產(chǎn)品,就需要進(jìn)行嚴(yán)格的顏色質(zhì)量管控,這就需要用到專業(yè)的顏色檢測(cè)儀器,目前最常用的顏色檢測(cè)儀器就是色差儀。那么,如何選擇色差儀?又怎么提升色差儀的測(cè)量精度?
色差儀怎么選?
正確選擇儀器是使用好測(cè)色儀器的前提。用戶往往很重視儀器的精度,而容易忽視儀器的測(cè)量條件。這往往會(huì)帶來不必要的麻煩甚至損失。
顏色的測(cè)量是在一定的規(guī)范條件下進(jìn)行的。這些條件包括:標(biāo)準(zhǔn)照明體(或標(biāo)準(zhǔn)光源)、視場(chǎng)、標(biāo)準(zhǔn)照明和觀測(cè)條件。選購(gòu)或使用儀器時(shí),知道這些條件是很重要的。
(1)標(biāo)準(zhǔn)照明體和視場(chǎng)
在不同光源照明下,我們觀測(cè)顏色的結(jié)果是不同的。CIE(國(guó)際照明委員會(huì))規(guī)定了4種標(biāo)準(zhǔn)照明體A、B、C、D(D又分為D55、D65、D75)和3種標(biāo)準(zhǔn)光源A、B、C。標(biāo)準(zhǔn)照明體是指其相對(duì)光譜功率分布而言,能實(shí)現(xiàn)這種光請(qǐng)分布的發(fā)光實(shí)體稱為標(biāo)準(zhǔn)光源。目前測(cè)色中最普遍使用的是D65標(biāo)準(zhǔn)照明體。
視場(chǎng),亦稱視角、觀察角。它是指人眼觀察顏色時(shí)的視線張角?;谝曈X生理的原因,人在小于4°視場(chǎng)和大于4°視場(chǎng)的條件下對(duì)顏色的感知是略有不同的。CIE把視場(chǎng)規(guī)范為2°視場(chǎng)和10°視場(chǎng)。現(xiàn)在的儀器普遍采用10°視場(chǎng)。
(2)標(biāo)準(zhǔn)照明和觀測(cè)條件
它是指測(cè)量的幾何條件。CIE規(guī)定了4種條件:0/45(零度照明/45°方向接收)、45/0(45°方向照明/0°接收)、0/d(垂直照明/漫射接收)、d/0(漫射方式照明/零度接收)。在實(shí)際使用中,可能會(huì)遇到d/8、8/d、T/8、8/T等條件,它們是d/0和0/d條件的派生,d為不包括鏡面反射,T為包括鏡面反射。
對(duì)于非完全的漫反射體(絕大部分的待測(cè)物體是不完全的漫反射體),在4種條件下測(cè)得的顏色結(jié)果是不盡相同的。差異的程度,主要取決于試樣材質(zhì)的表面光度特性。
如何提升色差儀的測(cè)量精度?
1.正確使用色差儀
(1)光源的預(yù)熱
目前的色差計(jì)大部分是用鹵鎢燈連續(xù)方式照明。每次開機(jī)后,儀器都要經(jīng)一段時(shí)間的預(yù)熱(5~15min不等),這是穩(wěn)定光源的必須過程。只有經(jīng)過充分的預(yù)熱,光源的色溫才能穩(wěn)定,切不可人為的縮短預(yù)熱時(shí)間(如開機(jī)一段時(shí)間后才接通光源)。
(2)儀器調(diào)標(biāo)
色差計(jì)的測(cè)量方法是比較測(cè)量法。每次開機(jī)后調(diào)標(biāo)準(zhǔn)是至關(guān)重要的,它是給儀器定標(biāo)。為了消除儀器的零點(diǎn)誤差,調(diào)標(biāo)前還需調(diào)零。儀器在出廠時(shí),都會(huì)帶有一白板作為調(diào)標(biāo)用的標(biāo)準(zhǔn)板,并標(biāo)有經(jīng)過標(biāo)定的三刺激值。調(diào)標(biāo)時(shí),輸入給儀器的三刺激值必須與白板所標(biāo)值一致。不要將標(biāo)準(zhǔn)白板與其它白板隨便調(diào)用。
在調(diào)標(biāo)后的測(cè)量中,儀器仍應(yīng)時(shí)常調(diào)標(biāo),因儀器或多或少的都存在“溫漂”,時(shí)常調(diào)標(biāo)可減少或克服“溫漂”所帶來的誤差。
(3)測(cè)量條件選擇
當(dāng)使用儀器測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí),一定要注意測(cè)量條件。前面已提到,不同的測(cè)量條件測(cè)得的三刺激值是不同的。若用經(jīng)過標(biāo)定的試樣來檢定儀器,標(biāo)定試樣的測(cè)量條件應(yīng)與儀器的條件嚴(yán)格一致;若用所測(cè)數(shù)據(jù)作為資料保存或數(shù)據(jù)交流,應(yīng)標(biāo)明測(cè)量條件:若將所測(cè)數(shù)據(jù)用于質(zhì)量管理或與其它數(shù)據(jù)比較時(shí),如測(cè)量條件不同,則使用時(shí)應(yīng)慎重。
一般來講,如標(biāo)準(zhǔn)照明體和視場(chǎng)條件不同,顏色數(shù)據(jù)的對(duì)比是無實(shí)際意義的;若上述兩條件相同,而照明觀測(cè)條件不同時(shí),如試樣裝面很平整而且光澤度很低,顏色數(shù)據(jù)的對(duì)比還是有實(shí)用意義的、因照明觀測(cè)條件不同所帶來的誤差與這種儀器的精度相比,其影響是可以接受的;若試樣的光澤度較高,這種對(duì)比將失去意義。
(4)色差測(cè)量
色差是質(zhì)量管理中常用的顏色指標(biāo)。測(cè)量色差時(shí),正確的方法是用目標(biāo)色板作為標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)儀器調(diào)標(biāo)準(zhǔn)。所輸入的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)是目標(biāo)色板的三刺激值,它可以是經(jīng)過標(biāo)定的數(shù)據(jù).也可是該儀器所測(cè)得的值。應(yīng)注意的是,只有兩個(gè)顏色相近的試樣相比,色差才有意義。另外,不同色差公式的色差單位是不同的。
2.正確維護(hù)色差儀
色差計(jì)多由探頭和電器兩大部分組成。探頭屬光學(xué)部件,使用中應(yīng)注意維護(hù),避免撞擊,不要在粉塵較大的地方使用;不測(cè)量時(shí),應(yīng)及時(shí)把測(cè)口蓋上;平時(shí)應(yīng)放置在干燥處。另外,還應(yīng)注意以下兩個(gè)問題:
(1)白板的維護(hù)
標(biāo)準(zhǔn)白板是給儀器定標(biāo)用的標(biāo)尺,使用中應(yīng)避免劃傷或磕碰,并保持其清潔,平時(shí)應(yīng)避免在直射的陽(yáng)光或其它強(qiáng)光源下長(zhǎng)時(shí)間照射。如白板臟了,應(yīng)按儀器所要求的方法清洗;如白板較臟而又無法清洗,應(yīng)重新更換白板。更換的白板,選擇光譜反射因數(shù)較高的為好,但關(guān)鍵是反射因數(shù)曲線要平。
長(zhǎng)時(shí)間使用后的白板,其三刺激值可能會(huì)發(fā)生變化。如有條件,每隔2~3年應(yīng)標(biāo)定一次,標(biāo)定時(shí)要注意測(cè)量條件。
(2)光源的維護(hù)
儀器光源光譜的穩(wěn)定是儀器準(zhǔn)確測(cè)量的前提。色差計(jì)多使用鹵鎢燈為光源。在使用壽命內(nèi),鹵鎢燈的光譜特性是比較穩(wěn)定的。但儀器光源的可用與否,不能以燈的亮或不亮來判別。儀器使用了一定時(shí)期后.若出現(xiàn)光強(qiáng)明顯減弱或測(cè)值明顯波動(dòng),可能是需要更換燈泡了。更換時(shí)一定要注意,不是隨便找一個(gè)功率和使用電壓相同的燈泡換上就行的;如儀器有備用燈泡,應(yīng)換上備用的;如沒有,應(yīng)與儀器制造廠家聯(lián)系購(gòu)買或按廠家提供的技術(shù)指標(biāo)購(gòu)買,在更換以及平時(shí)使用時(shí),應(yīng)避免用手直接觸模燈泡,更應(yīng)避免用臟的東西擦它。
儀器燈泡的使用期限,因制造廠家、型號(hào)和使用方式不同,各儀器間差別較大。一般儀器所用燈泡其額定壽命應(yīng)在2000h以上,好的可達(dá)5000h或10000h。有些廠家在儀器中對(duì)鹵鎢燈采用降壓使用的方法,這將會(huì)大大提高燈的使用壽命,這是因?yàn)辂u鎢燈的使用壽命與其使用電壓呈一定的指數(shù)關(guān)系。所以,有些儀器在其使用期內(nèi)可能無需更換燈泡。