颜色测量管理与测色仪色差仪

颜色的感觉

颜色的感举有一千万种，是我们人类能分辨的不同颜色的数量。毫无疑问，我们对颜色的记忆能力还不足以鉴定某个特定的色度。然而颜色质量判定标准“颜色”在每个企业中都变得越来越重要了。颜色的一致性会影响客户的喜爱与否。当终产品的单个备件是不同公司生产时；或更复杂些，当有不同的供应商时，这一点尤为重要。但无论如何，后颜色必须正确。

人与人（心情、年龄等）的差异造成对颜色敏感度的不同，环境背景如明亮度和颜色的变化，以及对颜色和色差的沟通和文件的不足，都会影响视觉上对颜色的感受。以上这些问题只能通过采用国际上指定的颜色系统用测色仪器来讲解决。只有这样才能保证对有色物体的客观分析。颜色感知与光源、观察器、目标物三要素的相互作用有关：

光源

颜色会随着光源的变化而改变。因此必须使用认同的标准光源。能发出覆盖整个可见光谱（400到700纳米）连续能量的光源是可用作颜色评估的前提。

CIE（国际照明委员会）以在每个波段上发射的能量（=相对照光谱能量的分布）来将光源标准化。在实际应用中，以下是常用的光源：

日光                D65、C         白炽灯光            A             荧光灯光            F2、F1

观察器

没有观察器，则不存在颜色

来自有色物体的反射光经过晶状体进入人眼睛并透射到视网膜上。视网膜上有三种不同的光敏感受细胞：一种能感受红光，一种能感受绿光，一种能感受蓝光。他们共同刺激大脑产生颜色的感觉。为了确定感受细胞的灵敏度，CIE在1931年和1964年做了系统的实验。

 实验结果说明，2º和10º的感受器是标准化的，分别代表小的和大的观察范围。

 

观察样品时人眼睛聚焦于大的范围，接近于10º感受器。

目标物

CIE定义了光源和观察器，测试仪器储存了他们的光源函数。目标物的光学特性是需要测量的变量。

现在的测色仪器测量有色样品所反射的光的数量。在每一个光波长上的测量所得，称之为光谱数据。

例如，黑色目标物对整个光谱都不反射任何光（反射率为0﹪），相反，理想的白色样品反射几乎所有的光（反射率为100﹪）.

所有其它的颜色只选择性的反射部分光谱中的光。因此，他们都有其不同形状或轨迹的曲线，这就是光谱曲线。

以下图形所示为典型的红色、蓝色和绿色样品的光谱曲线。

颜色系统

颜色系统把三要素的数据结合起来：光源、观察器、目标物。

这是将颜色和色差数据进行沟通和文件化的工具。CIE推荐且现已广泛应用的系统是CIELab系统。

该系统包括两个坐标轴a*和b*，相互成90º直角，代表色相或颜色。第三个坐标轴是亮度L*.它垂直于a*b*平面。在此系统中，任何颜色都能用坐标L*a*b*来表示或者通过L*、C*、hº替代。C*（=彩度）表示颜色的强度或饱和度，同时色相角hº是表示实际色相的另一个形式。

要是颜色达标，必须建立一个标准，然后产品与该标准相比较；这是典型的客户/供应商之间出现的情形。因此，颜色的沟通是以色差而不是以**值的形式来实现。通常用总色差，ΔE*，来表示色差。公式：ΔE*=√（ΔL*）²+（Δa*）²+（Δb*）²

可能两组样品有相同的ΔE*值，看上去却完全不同：

为了确定颜色实际变化，需要用到单项色差ΔL*、Δa*、Δb*或ΔL*、Δc*、ΔH*

下面是色差的计算和解释：

可接受的色差值必须在客户和供应商之间取得一致。这些允许差值与要求和技术能力有关。

测色仪器

在工厂里，使用两种测量颜色的仪器：45/0光路和积分球光路，如色差仪，分光测色仪。

如何用您眼睛看来控制颜色

45/0光路是指以45º角圆周照明并以垂直于样品平面的0º角观察。圆周照明是在有方向性和有波纹的表面获得重复性较好测量结果的必要条件。

 
 

这是模拟评估颜色的一般情况。例如，当我们阅读一本光亮的杂志时，会调整好角度以避免光泽直接进入我们的眼睛。

在视觉上，人眼会判断具相同颜料成分而光泽高的样品比粗糙或有纹理结构（光泽低）的样品要暗一些。

这就是实际上45/0测色仪器所测量到的：

光泽纹理的差异----色差

在汽车内饰板上，您得到两个不同纹理结构表面的差异：ΔE*=3

需要与视觉评估一致的应用场合是：

■在生产线上批与批之间的比较■装配用不同材料生产的多部件产品

控制颜色的色度

积分球光路通过一个白色内壁的积分球来获得漫反射光照明样品。阻挡平用来防止光线直接照射到样品表面。以8º观察角度来接受测量结果。

积分球色差仪器可在两种不同的测量条件下运作：包含光泽（spin）、不包含镜向光泽（spex）

在“spin”模式中，测量的是全部反射光：

漫反射（颜色）+镜向反射（光泽）

测量的颜色与样品的光泽或表面结构无关。

光泽/纹理的差异*色差

在汽车内饰板上您得到两个不同纹理结构表面的差异：ΔE*=0

在“spin”模式中测量应用于：与分散时间相关的着色力；气候和温度相对颜色的影响；配色。

在“spex”模式中，用光陷阱来排除镜向反射光（光泽）。这中配置近似于45/0光路。测量中得到低光泽样品时，45/0和积分球“spex”的结果会出现偏差。因为光泽陷阱不能完全排除镜向部分光泽。

小结

只有在相同条件下的测量结果才能比较。因此，在颜色测试报告中，以下内容需要注意：

■测色仪器（光路角度）■照明/观察器■颜色系统■样品制备

北京时代山峰科技有限公司提供全系列的台式和便携式分光色差仪来测量颜色。