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色差儀如何選型
閱讀：1951發(fā)布時(shí)間：2015-8-12
色彩色差儀是量化色彩現(xiàn)象,，建立色彩標(biāo)準(zhǔn),，改善產(chǎn)品外觀，顏色品管控制,，進(jìn)而進(jìn)行電腦配色的*的工具,。通過(guò)自動(dòng)比較樣板與被檢品之間的顏色差異，輸出 L,、a,、b 三組數(shù)據(jù)和比色后的 E、L,、a,、b 四組色差數(shù)據(jù)。 E 總色差的大小 L 大表示偏白,，L 小表示偏黑 a 大表示偏紅,，a 小表示偏綠 b 大表示偏黃，b 小表示偏藍(lán),。
概述：色差儀（測(cè)色儀）的選型可以說(shuō)是工程師在解決實(shí)際應(yīng)用時(shí)的一個(gè)問(wèn)題,，一個(gè)好的色差儀（測(cè)色儀）選型方案不僅可以節(jié)約產(chǎn)品成本、為客戶省錢,，而且可以節(jié)約使用人員的時(shí)間,、使實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量方便，快捷,。選擇正確的色差儀可以得到zui匹配的數(shù)據(jù),，為實(shí)際應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?！?nbsp;
下面結(jié)合本人的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)及所學(xué)所想與各位朋友及同仁一起探討一下色差儀（測(cè)色儀）選型中的學(xué)問(wèn)及應(yīng)注意的問(wèn)題,。
PartII:顏色測(cè)量的簡(jiǎn)單介紹
首先，我想就顏色測(cè)量方面的知識(shí)做一個(gè)zui簡(jiǎn)單的介紹,。大家不用看得太明白,，只要大概知道是怎么回事就行了。
1,，顏色：這個(gè)簡(jiǎn)單了,，我們以前在中學(xué)物理課中已經(jīng)多次接觸過(guò)，白光通過(guò)棱鏡的折射后分解成多種顏色,，構(gòu)成了咱們常見(jiàn)的七種顏色,。
2,， 色差儀,，顧名思義,，就是檢測(cè)顏色之間的差別。
3,， 色差儀的檢測(cè)原理
色彩色差儀是量化色彩現(xiàn)象,，建立色彩標(biāo)準(zhǔn)，改善產(chǎn)品外觀,，顏色品管控制,，進(jìn)而進(jìn)行電腦配色的*的工具。通過(guò)自動(dòng)比較樣板與被檢品之間的顏色差異,，輸出 L,、a、b 三組數(shù)據(jù)和比色后的 E,、L,、a、b 四組色差數(shù)據(jù),。 E 總色差的大小 L 大表示偏白,，L 小表示偏黑 a 大表示偏紅，a 小表示偏綠 b 大表示偏黃,，b 小表示偏藍(lán),。
PartIII:色差儀的選型
目前市面上色彩色差儀種類，品牌較多,，用戶在選擇時(shí)可能會(huì)遇到無(wú)所適從的情況,，或者容易被誤導(dǎo)從而產(chǎn)生選擇的困境。色差儀選型時(shí)需要關(guān)心的問(wèn)題主要包括以下幾個(gè)方面：(1) 性能,；(2) 成本,； (3) 典型應(yīng)用是否方便；(4) 是否具備完善的售后服務(wù)
(1) 性能
之所以把性能放在*位,，是因?yàn)樯顑x的性能優(yōu)劣決定了我們使用時(shí)的產(chǎn)品的故障發(fā)生率及產(chǎn)品使用壽命,，產(chǎn)品的故障發(fā)生率及使用壽命zui終會(huì)影響到工作的效率和數(shù)據(jù)的可靠性，同時(shí)高性能的色差儀可以在提供可靠的數(shù)據(jù)的同時(shí),，還可以提供一套完整的方案,，可以幫助使用者建立起一套有效的色差測(cè)量體系，有效提高工作效率和保障產(chǎn)品質(zhì)量,。因此在選型時(shí)一定要保證所選的色差儀在性能上不能有問(wèn)題,，至少在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)間范圍內(nèi)或在保修期范圍內(nèi)出現(xiàn)故障及損壞的幾率很低。用戶可能發(fā)現(xiàn)這樣的情況：同樣都是測(cè)色儀,，價(jià)格差異很大,，測(cè)出來(lái)的結(jié)果也有不同,。因此，在選購(gòu)測(cè)色儀時(shí),，有些“性能指標(biāo)”是必須要注意的,，這樣才能選購(gòu)一部性能價(jià)格比的儀器。
首先,，要明確所計(jì)劃選型的儀器是“色差計(jì)”還是“分光色差儀”：
單純色差計(jì)的度比較低,，并且，一定要注意：有些甚至不能給出顏色的色彩坐標(biāo)空間的值（L,，a, b值）,，只能給出兩個(gè)樣品之間（通常是標(biāo)準(zhǔn)與樣品之間）的色差值（Delta-E），這種色差儀不能買,，因?yàn)闆](méi)有顏色的值數(shù)據(jù),，沒(méi)有辦法與他人進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，也不能建立和管理自己的色彩標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù),，只相當(dāng)于正常的色彩色差儀的10%功能,，價(jià)格再低廉也無(wú)法滿足測(cè)試要求，不能貪圖便宜,，購(gòu)得這樣的毫無(wú)應(yīng)用價(jià)值的儀器,。 分光色差儀的精度較高，與單純的色差儀測(cè)色的方法不同,，分光測(cè)色儀能測(cè)量每個(gè)顏色點(diǎn)（10nm或者20nm波長(zhǎng)間隔）的“反射率曲線”,。分光測(cè)色儀可以模擬多種光源，而色差計(jì)一般只有一種或zui多兩種模擬光源,。
其次,，“分光光度測(cè)色儀”又分為“0/45度”和“d/8度積分球”兩種測(cè)量-觀察方式：
“0/45度”只能用來(lái)測(cè)平滑的表面，而且不能用于電腦配色,。“d/8度積分球式”可以用來(lái)測(cè)量各種表面,，可以用于電腦配色。并且,，在選擇時(shí),，還要考慮有沒(méi)有消除鏡面反射，和包含鏡面反射的測(cè)量模式,，如果兩種模式都有,，則在測(cè)量光潔表面，有明顯反射表面的色彩時(shí)非常有用,。
再次,，各種“d/8度積分球”測(cè)色儀的區(qū)別：
多數(shù)公司選用“d/8度積分球”測(cè)色儀，但是,，必須注意的是：不同品牌,、不同型號(hào)之間仍有很大差別,，導(dǎo)致不同的測(cè)量精度。
一臺(tái)測(cè)色儀除了微處理器及有關(guān)電路外,，有四個(gè)主要組成部分：光源,、積分球、光柵（分光單色器）和光電檢測(cè)器,。這也是衡量一臺(tái)儀器優(yōu)劣的主要指標(biāo),。
一,， 它是“雙光束測(cè)量原理”還是“單光束測(cè)量原理”：
雙光束儀器有兩個(gè)光柵和兩個(gè)檢測(cè)器,。測(cè)量時(shí)光源只閃一次，同樣測(cè)樣品和參比白,。這樣就克服了系統(tǒng)變化所帶來(lái)的誤差,，測(cè)量數(shù)據(jù)的精度非常高。只是儀器成本較高,。
單光束儀器只有一個(gè)光柵和一個(gè)檢測(cè)器,。所以測(cè)量時(shí)光源閃兩次，分別測(cè)樣品和參比白,。而兩次測(cè)量時(shí)的系統(tǒng)誤差（光源光強(qiáng)分布差異,，光路變化，溫度變化,，電路漂移等）被當(dāng)做樣品和參比白間的差異,，所以誤差比較大，儀器的臺(tái)間差也比較大,。
二,，光源：目前爭(zhēng)論比較多的一個(gè)問(wèn)題，特在此詳細(xì)說(shuō)明,。
在顏色測(cè)量?jī)x器中,，選擇什么光源，應(yīng)首先考慮的是穩(wěn)定性,，光源定向性,，壽命以及zui終獲得的光譜曲線的有效性。目前采用的多為鹵素石英鎢絲燈及氙燈兩種光源,。
鎢燈是顏色測(cè)量?jī)x器（包括各種可見(jiàn)光譜分光光度計(jì)）zui常用的光源,，它是一個(gè)內(nèi)充惰性氣體或者鹵素（防止鎢絲氧化和熱蒸發(fā)）的白熾燈泡。用鎢作為燈絲材料是因?yàn)殒u有足夠的強(qiáng)度,，并能經(jīng)受高溫,。經(jīng)測(cè)試在可見(jiàn)光區(qū)鎢燈的光譜曲線與黑體發(fā)射器光譜曲線幾乎*重疊。隨著近年穩(wěn)壓電源和脈沖電源的發(fā)展,，鎢燈能夠提供重復(fù)穩(wěn)定的,，高色溫的光束,，*可以滿足外觀顏色測(cè)量對(duì)光源的需要。
氙燈是另一種常用于顏色測(cè)量?jī)x器的光源,。它是一個(gè)裝有一對(duì)電極的充滿氙氣的密封玻璃管,。當(dāng)在電極上加上高電壓時(shí)，內(nèi)部氙氣就會(huì)受到激發(fā)瞬間產(chǎn)生弧光,，這屬于一種充氣放電燈,。氙燈的優(yōu)點(diǎn)在于譜線比白熾燈的譜線更接近于日光并且能量較高。然而,，對(duì)于大多數(shù)弧光燈來(lái)說(shuō)要得到穩(wěn)定的光輸出是相當(dāng)困難的,，而對(duì)于精密準(zhǔn)確的顏色測(cè)量來(lái)說(shuō)，連續(xù)無(wú)波紋的光譜（穩(wěn)定的光輸出）恰恰是zui為重要的,。
從光檢測(cè)的角度來(lái)講,，過(guò)強(qiáng)的光源強(qiáng)度一般都會(huì)超出了檢測(cè)器的線性范圍，這是一個(gè)常識(shí),，在光路設(shè)計(jì)上又需要減弱zui終到達(dá)檢測(cè)器件的光強(qiáng)度,，這使得光路設(shè)計(jì)復(fù)雜化，另外,，大家都知道,，目前絕大多數(shù)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)均采用D2燈和鎢燈做光源，對(duì)于測(cè)量物體表面顏色來(lái)講,，人眼看見(jiàn)的就是可見(jiàn)光,，采用能量消耗小，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,，受命長(zhǎng),，系統(tǒng)體積小，價(jià)格低廉,、容易維護(hù)更換的鎢燈是非常合適的,。在上個(gè)世紀(jì)60-70年代，所有的旋光儀均采用鈉光燈作為光源,，因?yàn)榘凑招舛鹊亩x,，儀器需要能量集中在589nm的光源，當(dāng)時(shí)鈉光燈幾乎是*的選擇,，但是,，與氙燈一樣，鈉光燈作為一種真空放電激發(fā)器件,，使用壽命和光強(qiáng)度的穩(wěn)定性,，均很難保證，并且鈉光燈成為了旋光儀昂貴的消耗品，在今天,，德國(guó)Colorlite公司所生產(chǎn)的SPH900色差儀使用的光源均采用先進(jìn)的LED作為光源,，其使用壽命相對(duì)于儀器來(lái)講幾乎是無(wú)限長(zhǎng)，超低能耗,，LED光源技術(shù)解決了這一難題,。
三，
整體產(chǎn)品的配套性：專業(yè)的色彩儀器生產(chǎn)商除提供不同系列的測(cè)色儀外,，更會(huì)提供多種配套產(chǎn)品,，如品控軟件、顏色數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊,，客戶管理模塊,，顏色標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)管理模塊等，在硬件上,，還有用于特殊樣品測(cè)量的附件共選擇,。這些配套產(chǎn)品可以使測(cè)色儀在品質(zhì)檢測(cè)、管理及生產(chǎn)中的功能發(fā)揮得更完善,。即使某些功能目前暫時(shí)不需要，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮,，一旦系統(tǒng)升級(jí),，只需添加配套產(chǎn)品即可，而不需受測(cè)色儀本身的制約,。
色差性能主要包括功能,、工作溫度、測(cè)量范圍,，讀數(shù)精度,，測(cè)量參數(shù)，測(cè)色空間選擇等,，在選型時(shí)必須保證這幾點(diǎn)符合產(chǎn)品的應(yīng)用要求,。例如主要在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的，那么儀器的耐用性就應(yīng)該要高,，并且要求使用時(shí)具有操作簡(jiǎn)易的特點(diǎn),。
四， 積分球：積分球的質(zhì)量對(duì)測(cè)色儀性能的影響至關(guān)重要,。目前市場(chǎng)上多數(shù)的積分球內(nèi)層反射層為涂層結(jié)構(gòu),，存在使用一段時(shí)間后發(fā)黃、剝落等問(wèn)題,。而一旦這種情況出現(xiàn),，測(cè)色儀就不能提供準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，積分球必須整個(gè)更換。而積分球是測(cè)色儀的關(guān)鍵部件,，維護(hù)費(fèi)用會(huì)很高,。好的積分球整體均由穩(wěn)定、耐用的高反射材料制成,，耐老化,、不會(huì)變色，也不存在內(nèi)層剝落的問(wèn)題,。整機(jī)的使用壽命長(zhǎng),，維護(hù)費(fèi)用低。德國(guó)Colorlite公司的SPH900色差儀的積分球是采用*涂層,，使用配合式組件方法,，解決了精度和使用壽命的問(wèn)題。同時(shí),，由于其*的配件式結(jié)構(gòu),，使得測(cè)量更加簡(jiǎn)單了。與市面上其它色差儀產(chǎn)品采用金屬殼內(nèi)涂布Ba鹽涂層*不同,，使用壽命,，抗老化性能相差數(shù)倍，用戶在選擇時(shí)必須要考慮這個(gè)非常重要的因素,。
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