色差儀是一種用于測量兩個(gè)或多個(gè)物品之間的顏色差別的儀器。它主要用于生產(chǎn)制造中的質(zhì)量控制,顏色研究,顏色匹配等。色差儀使用一種客觀的測量方法來測量顏色,這種方法依賴于物理學(xué)原理,因此結(jié)果比主觀的人眼觀察更可靠。色差儀通常使用三個(gè)顏色通道來測量顏色:紅,綠和藍(lán)。
色差儀測色差的原理基于以下物理學(xué)原理:
1. 光的加法原理:這個(gè)原理表明,如果我們將不同顏色的光混合在一起,我們會(huì)得到一個(gè)新顏色。例如,紅色光和綠色光可以混合成黃色光。這個(gè)原理在色差儀中非常重要,因?yàn)樗巧顑x進(jìn)行顏色匹配的基礎(chǔ)。
2. 基爾霍夫定律:這個(gè)定律告訴我們,在一個(gè)吸收型的顏色濾片中,通過濾片的所有顏色的光線都被吸收,只有一種顏色的光線被反射。例如,一個(gè)紅色的濾片會(huì)吸收所有顏色的光線,只有紅色光線被反射。這個(gè)定律被用于色差儀中的濾色器。
3. 光的吸收原理:這個(gè)原理表明,不同的顏色被不同的物質(zhì)吸收。因此,一個(gè)物體的顏色取決于它表面的物質(zhì)和照射的光線。這個(gè)原理在色差儀中非常重要,因?yàn)樗巧顑x進(jìn)行顏色測量的基礎(chǔ)。
色差儀通常有三個(gè)接收器,每個(gè)接收器都配備有一個(gè)濾光器。這些濾光器通常覆蓋紅、綠、藍(lán)三個(gè)光譜敏感區(qū)域。這些接收器可以測量從樣品表面反射回來的光線,并生成一個(gè)RGB(紅綠藍(lán))值。這個(gè)RGB值可以用來確定樣品的顏色。
為了測量兩個(gè)物品之間的顏色差別,色差儀需要先分別測量這兩個(gè)物品的顏色。然后,它計(jì)算這兩個(gè)RGB值的差異,并將這個(gè)差異轉(zhuǎn)換成一個(gè)L*a*b*值。這個(gè)L*a*b*值是一個(gè)三維空間中的坐標(biāo),其中L*表示顏色的亮度,a*表示顏色的綠色/紅色成分,b*表示顏色的藍(lán)色/黃色成分。這個(gè)值可以用來描述顏色的細(xì)微差別。
色差儀通常使用△E*值來描述兩個(gè)顏色之間的差別。這個(gè)值是通過計(jì)算兩個(gè)顏色的L*a*b*值的差異得出的。如果兩個(gè)顏色的差別很大,那么△E*值就會(huì)比較大。如果兩個(gè)顏色非常接近,那么△E*值就會(huì)比較小。
色差儀測色差的原理是基于物理學(xué)原理和數(shù)學(xué)方法來確定顏色的。這種測量方法比主觀觀察更可靠,因此它在生產(chǎn)制造和顏色研究中非常有用。
色差儀是通過模擬人眼對(duì)紅、綠、藍(lán)光感應(yīng),根據(jù)Lab原理,測量出顏色容差△E以及△L、△a、△b值用以進(jìn)行試樣和標(biāo)樣對(duì)比的光學(xué)測量儀器,通常被應(yīng)用在布料漂染,塑品制作等對(duì)色彩重視度較高的行業(yè)品質(zhì)控制過程,保證工作上的測色需要,但是目前還沒有引入到光伏組件測色應(yīng)用,仍在導(dǎo)入階段。
目前常用的色差儀分為三類:手持式、便攜式和臺(tái)式色差儀。手持式色差儀精度較低且無法導(dǎo)出數(shù)據(jù);便攜式色差儀精度較高,且除了直接顯示數(shù)據(jù)外也可通過連接電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;臺(tái)式色差儀精度最高但是體積龐大。因此便攜式色差儀為目前被普遍使用的一款精密色差儀。
色差儀以L、H、C、a、b五個(gè)輸出結(jié)果作為顏色標(biāo)尺被感知并測量,但是H和C僅僅作為視覺容差和色彩鮮艷度的一種表達(dá)方式。其中最主要的影響因素為L、a、b。
L代表明度,L的值越大代表越亮,即越靠近白色,反之則靠近黑色;
a代表色環(huán)的橫坐標(biāo),-a到+a代表顏色從綠色到洋紅;
b代表色環(huán)的縱坐標(biāo),-b到+b代表顏色從藍(lán)色到明黃;
其他影響因素還有H和C,H代表色調(diào)角,C代表飽和度。
△L、△a、△b通常被用來表示標(biāo)樣點(diǎn)和試樣點(diǎn)的明度、橫向色彩度及縱向色彩度的差異,在色環(huán)系中代表了試樣點(diǎn)和標(biāo)樣點(diǎn)的矢量距離。通過△L、△a、△b,根據(jù)公式可以得出總?cè)莶睢鱁,代表試樣點(diǎn)和標(biāo)樣點(diǎn)的色彩偏移程度,△E數(shù)值越大,說明色差越大。
其中△a2+△b2為色環(huán)坐標(biāo)系中試樣點(diǎn)到標(biāo)樣點(diǎn)的矢量距離,根據(jù)公式推演,若標(biāo)樣點(diǎn)在三維坐標(biāo)系中為原點(diǎn),那么試樣點(diǎn)和標(biāo)樣點(diǎn)的顏色差異△E即為試樣點(diǎn)到原點(diǎn)矢量位移絕對(duì)值的1/2。由此推論,當(dāng)檢驗(yàn)條件一致并且滿足STC要求時(shí),因明度產(chǎn)生的顏色誤差將趨于無限小,在我們的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中可默認(rèn)將明度造成的系統(tǒng)誤差降低為0。