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色差仪原理——光源显色性

点击:         发布日期:2016-02-17
作为一家以光学检测设备的研发生产为主的公司,三恩时对光学知识的了解和熟悉都是比较透彻的。无论是色差仪、光泽度仪还是标准光源箱在研发和使用过程中都离不开标准光源,标准光源直接决定了测色结果可以说是颜色检测直观重要的决定因素。在标准光源中显示指数是光源看
作为一家以光学检测设备的研发生产为主的公司,三恩时对光学知识的了解和熟悉都是比较透彻的。无论是色差仪、光泽度仪还是标准光源箱在研发和使用过程中都离不开标准光源,标准光源直接决定了测色结果可以说是颜色检测直观重要的决定因素。在标准光源中显示指数是光源看色指标之一,我们这里就一起学习一下光源的显色指性。
人类在长期的自然生活中实践中,积攒很多智慧与经验,在日光下辨认颜色就是其中之一。因为长期的生产习惯在日光看颜色成为许多工业生产中必需的步骤之一,但是很多时候这种检测受到环境和时间的限制。导致在过去很长一段时间颜色检测都非常局限,严重影响生产效率。基于此人们利用自己的智慧研发出来色差仪、光泽度仪以及标准光源等等可以随时随地检测颜色光泽的设备。
其实日光的色温和光谱能量分布随着自然条件的变化有很大的差异,但人眼的辨认能力依然是准确的。这是人们在自然光下长期实践对颜色形成了记忆的结果。但是随着照明技术的发展,许多新光源开发利用,人们可以实现在不同环境不同时间下辨识颜色。同时颜色辨识结果也更准确更科学。有些灯光的颜色与日光很相似如荧光灯、汞灯等,但其光谱能量分布与日光 却有很大的差别。人们在这些光源下观察到的颜色与日光下看到的颜色是不同的,这就涉及到光源的显色性问题。 

那么什么是光源的显色性呢?由于同一个颜色样品在不同的光源下,肉眼观察出颜色结果可能不同,而在日光下显示的颜色有相同。因此,有很多行业是以日光照射为标准光源,将白炽灯、荧光灯、钠灯等人工光源(待测光源)与其比较,显示同色能力的强弱叫做该人工光源的显色性。我国国家标准"光源显色性评价方法 GB5702-85"中规定用普朗克辐射体(色温低于5000K)和组合日光(色温高于5000K)做参照光源。
但是也有很多行业也比较特殊,他们需要的照明环境日光环境下是满足不了的,比如常见的印刷行业一般检测就是采用D50也就是色温为5000K的照明环境(日光是D65色温6500K)。使用比较广泛的色差仪都是含有这种两种照明光源的。
为了检验物体在待测光源下所显现的颜色与 在参照光源下所显现的颜色相符的程度,采用"一般显色性指数"作为定量评价指标。显色性指数最高为100。显色性指数的高低,就表示物体在待测光源下"变 色"和"失真"的程度。例如,在日光下观察一副画,然后拿到高压汞灯下观察,就会发现,某些颜色已变了色。如粉色变成了紫色,蓝色变成了蓝紫色。因此,在 高压汞灯下,物体失去了"真实"颜色,如果在黄色光的低压钠灯底下来观察,则蓝色会变成黑色,颜色失真更厉害,显色指数更低。光源的显色性是由光源的光谱 能量分布决定的。日光、白炽灯具有连续光谱,连续光谱的光源均有较好的显色性。 
通过对新光源的研究发现,除连续光谱的光源具有较好的显色性外,由几个特定波长色光组成的混合光源也有很好的显色效果。如450nm的蓝 光,540nm的绿光,610nm的桔红光以适当比例混合所产生的白光,虽然为高度不连续光谱,但却具有良好的显色性。用这样的白光去照明各色物体,都能 得到很好的显色效果。  
光源的显色性以一般显色性指数Ra值区分:
Ra值为
100~75 显色优良   
75~50 显色一般   
50以下 显色性差 
光源显色性和色温是光源的两个重要的颜色指标。色温是衡量光源色的指标,而显色性是衡量光源视觉质量的指标。假若光源色处于人们所习惯的色温范围内,则显色性应是光源质量的更为重要的指标。这是因为显色性直接影响着人们所观察到的物体的颜色。
在色差仪内置标准光源中色温和显色性都是其重要的指标之一,在不同行业对检测产品颜色要求的标准光源也是不同的,所以不断研发和生产适合更多行业应用的色差仪光源也是非常重要的。
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