分光测色仪有什么特点?分光测色仪的工作原理及特点

摘自:发七人商城 | 2021-11-30 | 作者:Faqiren

文章摘要:分光测色仪是颜色测量中最基本的仪器,其不直接测量颜色,而是测量样品的光谱反射特性或光谱透射特性,经过计算求得样品颜色的三刺激值。许多的用户对于分光测色仪的工作原理和特点不是很了解,本文就为大家进行简单的介绍,感兴趣的朋友不妨了解一下!

分光测色仪是颜色测量中最基本的仪器,其不直接测量颜色,而是测量样品的光谱反射特性或光谱透射特性,经过计算求得样品颜色的三刺激值X、Y、Z。许多的用户对于分光测色仪的工作原理和特点不是很清楚,下文就为大家进行简单的介绍,感兴趣的朋友不妨了解一下!

分光测色仪的工作原理:

分光测色仪测色的方法就是用分光光度计通过图形的方式,来显示分光比及分社曲线,按照固定计算出测定值。自动记录分光光度计测得的各项数据,然后可以自动进行计算得到测定结果。分光测色仪除了微处理器以及有关电路以外,还有四个主要组成部分,分别是光源、积分球、光栅(分光单色器)和光电检测器。不同型号的分光测色仪,这四个组成部分由于存在差异,所以得出的测量结果精准度就会受到影响。

分光测色仪是一种精度比较高的颜色检测设备,它可以检测出每个颜色点的“反射率曲线”(单纯的色差仪做不到)。还可以模拟多种光源,让您可以在验货商指定的光源箱进行色差校对工作。

分光测色仪被分为“0/45度”和“d/8度积分球”两种测量—观察方式。其中“0/45度”一般只用来测量平滑物体表面,而且不能连接电脑配色,通常为便携式分光测色仪使用的测量—观察方式。而“d/8度积分球”除了可以测量物体表面的色差之外,还可以连接电脑配色,其功能更加强大,并且测量结果更加稳定精确。

不同型号分光测色仪除了测量—观察方式的区别以外,还有“单光束测量原理”以及“双光束测量原理之分”。应用单光束测量原理的仪器只有一个光栅和一个检测器,测量的时候光源会闪两次,分别测量样品和标准品,由于两侧测量的光源实际上发生了变化(虽然变化很小,但是光源光强分布差异、光路、温度等都会有一定改变),这样就会使得结果误差变大。而双光束仪器由于光源只闪一次,就会克服系统变化所带来的误差,测量精度也会更高。当然仪器的制造成本也会增加,相对来说双光束仪器会更贵。

分光测色仪的的特点:

与分析用的分光光度计相比,测色分光光度计有以下特点:

(1)测色分光光度计以测反射样品为主,兼顾透射样品。这是因为大多数颜色量度实践中所涉及的是物体的反射色;而分析用的分光光度计遇到的多是透射样品,而且多是液体样品。这是由于液体样品容易处理,便于测量,所以即使是固态试样,也常常制备成溶液状态进行测定。两用仪器必须有测反射样品和透射样品两种功能。

(2)常规的测色分光光度计局限在可见光范围内。CIE推荐精确计算,光谱范围取360nm~830nm;在大多数使用中可取380nm~780nm。因为光谱两端在色度学计算中贡献较小,对视觉影响不大。在市场上有的仪器甚至做到400nm~700nm,用于某些行业的颜色检验,但用时要慎重。而分析用的分光光度计一般要从可见光延伸到紫外(如185nm~900nm),或从紫外到近红外(如185nm~2500nm)。因为大多数物质分子的电子光谱处在紫外和可见光谱区,少数处在近红外区。仅能测可见光谱的仪器,在化学分析中会受到很大的限制。

(3)因为一般样品的光谱反射比曲线较为平缓,计算三刺激值时积分范围比较大,所以测色分光光度计的波长准确度要求可以低些。而光度准确度要求很高,否则对三刺激值计算结果有严重影响。

(4)在颜色测量中,测试几何条件比分析用的分光光度计的几何条件复杂的多。CIE对反射样品、透射样品都规定了严格的测试几何条件。测色分光光度计必须符合其中的一种。测色分析两用仪器必须有实现照明接收几何条件的附件。制作仪器时对几何条件的实现方案要特别小心,因为几何条件已经成为仪器之间测试结果不一致的重要原因。

(5)也是由于反射光谱一般比较平缓,CIE推荐精确计算时波长间隔为1nm,在大多数使用中可取5nm。所以对一般应用,测色分光光度计的采样间隔取5nm即可得到满意的结果,所以128元的光电阵列接收器件即可基本满足要求。这就是阵列接收的分光光度计广泛用于颜色测量的原因。而512元的光电接收器件就可获得CIE推荐的精确计算的1nm间隔的数据。而分析用的分光光度计关键在于需要光谱连续,如果采用光电阵列接收器件,除非采用像元很多的CCD,应该慎用。

(6)测色分光光度计必需有必要的专用测色软件。因为获得样品光谱反射比或透射比之后,还需要经过复杂的计算才能得到各种颜色参数,如三刺激值、色品坐标、不同公式的色差、各种指数(白度、黄度、色牢度……)等。这种计算工作一般用户难以自己完成。

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