對于分光測色儀器,CIE 規(guī)定了多種典型的測量結(jié)構(gòu)。其中積分球型測量結(jié)構(gòu)通用性強,被廣泛應用于各個行業(yè)。對于反射型顏色測量,市面上流行的結(jié)構(gòu)為d/8°,即積分球散射照明,8°接受器接收。另外根據(jù)接受器對稱位置積分球的狀態(tài),又可分為包含鏡面反射狀態(tài)和排除鏡面反射狀態(tài)。
如上圖,積分球是一個內(nèi)壁呈白色的圓球,其內(nèi)壁有極高的反射和散射性能,廣泛用于光源的色度和強度的測量。當其用于顏色測量儀器時,球體會有多個開孔。其中之一是測量孔,它與被測物體緊密接觸;另外還有一個觀測孔,即接受器孔,它在測量孔對面,一般與法線呈8o,用于采集物體的反射光;在與觀測孔相對于法線對稱的地方的開孔,為鏡面反射孔(有時也稱作光澤吸收井),這個孔可以關(guān)閉和打開,用來控制鏡面反射光的采集與否。測量物體顏色時,光源會從側(cè)面射入球體內(nèi)部;因為內(nèi)壁為高反射材料,光會在內(nèi)壁反復反射,后照射在樣品表面;樣品將反射部分色光,被在8°位置的接受器接收;接受器將對光進行分解(分光),并通過處理器計算出反射率曲線,然后計算出諸如CIELabCh等常用顏色參數(shù)。
與接受器對稱的位置有兩種狀態(tài):一種為積分球全封閉狀態(tài),此時測量獲得的數(shù)據(jù),我們成為包含鏡面反射數(shù)據(jù)(Specular Component Included,簡寫:SCI,SPIN,包含);一種為積分球敞開狀態(tài),此時測量獲得的數(shù)據(jù),成為排除鏡面反射數(shù)據(jù)(Specular Component Excluded,簡寫:SCE,SPEX,包含)。原理圖如下(左邊為包含,右邊為排除):
由于積分球內(nèi)壁為高反射率高散射材料,內(nèi)壁上的任一點相當于一個點光源,那么包含與排除的差異可以理解為鏡面處的光源發(fā)光與否(左邊為包含,右邊為排除):
可見包含鏡面反射狀態(tài)下,我們看到的結(jié)果包含了鏡面反射光;而排除鏡面反射狀態(tài)下,則只看到散射光引起的反射,沒有鏡面光。那么這兩種狀態(tài)對于我們顏色測量與生產(chǎn)有何不同意義呢?我們也可以按照圖下面示意圖來分析:
圖中兩個樣品的材質(zhì)相同,但表面的物理狀況不同。當相同的光源照射到樣品表面后,會發(fā)生光的吸收、散射和鏡面反射。樣品表面的物理變化會影響光的傳播,當表面比較光滑時,樣品光澤較高,鏡面反射光會比較強,散射會比較弱;當表面比較粗糙時,樣品光澤較低,鏡面反射光會比較弱,散射會比較強。
所以對于相同材質(zhì)的樣品,若只是光澤差異,在包含鏡面反射狀態(tài)下測量結(jié)果是一致的(即1+2=2+1),這時其反映的是材質(zhì)本身的顏色,我們稱之為真實色;但在排除鏡面反射狀態(tài)下,樣品間的差異會比較大(1≠2),數(shù)據(jù)反映的是材質(zhì)和表面物理狀況的綜合變化,我們稱之為表觀色,此狀態(tài)下與人眼的視覺效果更為接近。
舉個實例:上圖這個紫色樣板是我們在塑料行業(yè)常見的顏色色板樣式,根據(jù)光澤不同我們可分成三個區(qū)域: V1為高光澤區(qū)域,V2為磨砂區(qū)域,V3為皮紋區(qū)域。我們以V1作為標準,將V2和V3與其對比,測量得到的結(jié)果如下:
包含鏡面反射數(shù)據(jù):
不同位置數(shù)據(jù)比較一致,色差很小,這是由于它們的材質(zhì)(包括樹脂和配方)相同;所以包含鏡面反射狀態(tài)配色工藝中普遍使用。
排除鏡面反射數(shù)據(jù):
可見高光與低光澤數(shù)據(jù)差異很大,這是由于不同的表面物理狀況(光澤和皮紋)產(chǎn)生了不同的鏡面反射引起的,這和我們的目視效果保持了一致,所以在終產(chǎn)品質(zhì)檢過程中廣泛使用。
后我們用一個表格總結(jié)兩種狀態(tài)的差異和特點:
產(chǎn)品推薦:
Ci4200色差測試儀器是專為中小型制造商設計,便于使用的小型臺式積分球式色差測試儀器。該臺式色差測試儀追求在產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程中實現(xiàn)更好的配色和質(zhì)量控制,增加了自校準UV照明功能,并為不斷演變的色彩管理程序提供支持。