質(zhì)量控制在任何行業(yè)都是非常重要的，而顏色控制是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中*的關(guān)鍵因素。顏色.是一種有關(guān)感覺和主觀解釋的東西。正常視力的人可以分辨大約1 000萬種顏色，但卻不能確切地給出顏色的量值。因?yàn)橐磉_(dá)一個(gè)顏色有各種各樣的方法和詞匯.但是要向某人描述特定的顏色是很難說得一清二楚的。為了進(jìn)行色彩交流，人們希望量化色彩現(xiàn)象.建立色彩標(biāo)準(zhǔn)，用數(shù)字來表示顏色測(cè)量顏色的儀器被統(tǒng)稱為色差計(jì)。

通過色差計(jì)可以輕地得到被測(cè)物體在不同光源及各種條件下的色度數(shù)據(jù)甚至光譜曲線.有利于進(jìn)行色彩的管理、控制及研發(fā)，方便不同廠家間的色彩交流和溝通。使用儀器也可以避免人為或環(huán)境因素造成的色彩判斷偏差，無論室內(nèi)室外、都可以做到更準(zhǔn)確、客觀的評(píng)判色彩。

色彩理論知識(shí)

我們?nèi)搜壑钥梢钥吹筋伾?有3個(gè)要素必不可缺：光源、視覺和物體 [1-21。在全黑條件下，我們看不到顏色：如果我們閉上眼睛，我們就看不到物體的顏色：如果沒有物體，顏色也就不存在。所以.光源、視覺和物體，三者缺其一，我們就看不到顏色當(dāng)光源中的特定波長(zhǎng)刺激了人眼中的視網(wǎng)膜時(shí).人的眼睛就能看到物體韻顏色。人眼可以看到的光區(qū)被稱為可見光區(qū)，波長(zhǎng)為380—780 nm。按照可見光的不同波長(zhǎng)，色譜的順序依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛藍(lán)、紫;在波長(zhǎng)最長(zhǎng)的區(qū)域內(nèi)的光線看起來就是紅色.波長(zhǎng)最短的區(qū)域內(nèi)的光線看起來就是紫色。

在可見光380～780 nm之間.我們引入一個(gè)表示光的發(fā)光顏色的物理概念—— 色溫 光源的色溫是以光源發(fā)光時(shí)所顯現(xiàn)的顏色與一個(gè)絕對(duì)黑體被高溫燃燒時(shí)所顯現(xiàn)的顏色相一致時(shí)的燃燒溫度來定義的。它的單位是絕對(duì)溫度Kelvin (K)根據(jù)色溫的不同，光源可分為：D50光源、D65光源、A光源和F光源等。

國(guó)際照明委員會(huì)(簡(jiǎn)稱CIE)對(duì)照明體進(jìn)行了規(guī)范.并推薦用D65標(biāo)準(zhǔn)照明體進(jìn)行測(cè)色。D65光代表其相關(guān)色溫為6 504 K的平均日光人眼是分辨顏色的最好儀器.這是由于人類在長(zhǎng)期的演變和進(jìn)化過程中所形成的 但由于人種不同、年齡不同在辨色功能上存在差異 為此.CIE推出了標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者.包括2。標(biāo)準(zhǔn)觀察者和10~補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)觀察者。

色彩的屬性

色彩空間由以下3個(gè)屬性構(gòu)成：色調(diào)、亮度和色飽和度(鮮艷度)。這三要素就構(gòu)成了一個(gè)色立體，如圖2所示。色調(diào)形成該立體的外緣，亮度作為中央主軸，而色飽和度作為水平副軸。藍(lán)等類別 不同的色調(diào)銜接排列.就形成了色環(huán)當(dāng)比較各種顏色的亮度時(shí).顏色就有明亮和深諳之分。可見，顏色亮度的測(cè)量與色調(diào)無關(guān)。

亮度沿垂直方向變化。越往上去，色彩越明亮：越往下去，則越深諳當(dāng)比較兩個(gè)相似的顏色的時(shí)候.發(fā)現(xiàn)色有鮮艷和陰晦之別。這種差別就稱之為色飽和度.色飽和度分別由中心向兩側(cè)隨水平距離的增加而變化。離中心越近。色彩越陰晦：離中心越遠(yuǎn)，則越鮮艷。為色調(diào)、亮度和飽和度建立標(biāo)度，我們就能用數(shù)字來測(cè)量顏色。測(cè)色儀就是能實(shí)現(xiàn)這一功能的儀器。

測(cè)色原理

色譜的顏色包括有紅、橙、黃、綠? ?。這些顏色中的紅、綠、藍(lán)色通常被看作光的三原色這是因?yàn)槿搜劬哂?種視網(wǎng)膜椎狀細(xì)胞(色敏感器)，它們對(duì)這三原色的波長(zhǎng)很敏感.從而使我們看到顏色 圖3表示根據(jù)CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)觀察者定義畫出的.與人眼相符的光譜靈敏度曲線.這些被稱為配色函數(shù)。 (A)、 (A)、z一(A)。

色調(diào)用于色彩空間，并把顏色區(qū)分為紅、黃、 作用.與人眼相符的光譜靈敏度曲線【CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)觀察者配色函數(shù))CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)觀察者配色函數(shù)其中，X (A)在紅波長(zhǎng)區(qū)具有高靈敏度; (A)在綠波長(zhǎng)區(qū)具有高靈敏度;(A)在藍(lán)波長(zhǎng)區(qū)具有高靈敏度。我們所看到的顏色，就是某物體所收到的光線中 (A)、(A)和Z一(A)不同成分(色刺激)的合成物。色差計(jì)在測(cè)量時(shí)就是取代了光源和人的用和人眼感知顏色的同樣方法“接收"顏DtANz|CHANPIN KEKAoxtNG Yu HUA {J|NG sH|YAN第1期 黃蓓：色差計(jì)的原理及應(yīng)用色：將從某物體反射的光的主波長(zhǎng)收集、濾光。

可以證實(shí)光、物件(以一個(gè)蘋果為例)和觀察者如何混合而形成對(duì)一朵“紅"蘋果的感覺 當(dāng)一臺(tái)儀器是觀察者的時(shí)候.它以一個(gè)定量的數(shù)值“接收" 反射的波長(zhǎng)，這個(gè)數(shù)值是：三刺激數(shù)據(jù)(色彩色差計(jì))或反射光譜數(shù)據(jù)(積分球式分光光度儀)色差計(jì)按照其測(cè)量原理來分.可分為三刺激值型和分光型。

人感覺顏色的原理以及色彩色差計(jì)感受顏色的原理.兩者基本是類似的 利用3個(gè)經(jīng)過過濾的敏感器使其具有與人眼相同的(A)、 (A)、 (A)靈敏度來測(cè)量物體的反射光，從而直接測(cè)量三刺激值 、l，和Z.這種方法被稱之為三色刺激法.用這種方法設(shè)計(jì)出來的色彩色差計(jì).以與人眼如何感覺光相等同的方法來測(cè)量光。

色差計(jì)的應(yīng)用

在實(shí)際工作中.利用色差計(jì)給出的測(cè)色數(shù)據(jù)進(jìn)行顏色控制及調(diào)色.控制產(chǎn)品的顏色質(zhì)量.保證顏色的一致性.確保產(chǎn)品顏色達(dá)到各行業(yè)要求的顏色標(biāo)準(zhǔn)以滿足用戶對(duì)顏色的要求在用戶拿到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的時(shí)候.需要重復(fù)打樣，從而再現(xiàn)和樣品相同的顏色，以便產(chǎn)品的顏色能與樣品的顏色控制在一定的范圍之內(nèi).即希望產(chǎn)品的顏色更接近樣品的顏色 此時(shí)可用色差計(jì)來測(cè)量小樣和標(biāo)準(zhǔn)樣品的色空間差值.并根據(jù)差值來確定樣品的色差是否符合范圍.以及進(jìn)行調(diào)色 調(diào)色可利用色差計(jì)的CIE 1976a術(shù)b色空間或HunterLab色空間來解決 在CIE 1976 L a 色空間中， 明度指數(shù)L木代表亮度軸，表示黑白，O為黑色，100為白色，0—100之間為灰色;

色差計(jì)測(cè)量過程

另外一種測(cè)色方法被稱為分光光譜分析法。使用這種方法的測(cè)色儀器用來測(cè)量光的光譜特性.然后根據(jù)CIE標(biāo)準(zhǔn)觀察函數(shù)的方程式來計(jì)算三刺激值分光光譜分析法利用復(fù)合敏感器(在CM一2600d中有40個(gè))來測(cè)量物體在每一個(gè)波長(zhǎng)或每一個(gè)載波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光譜反射比.于是該儀器的微計(jì)算機(jī)根據(jù)光譜反射比數(shù)據(jù)通過積分來計(jì)算三刺激值利用分光光譜分析法的儀器.除了以各種色空間來顯示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)之外.還可以直接顯示光譜數(shù)據(jù)，提供有關(guān)該物體的、更為詳細(xì)的信息。

DtANzl CHANPIN KEKAoXlNG YU HUANJING SHIYAN數(shù)a 代表紅綠軸. 正值為紅色. 負(fù)值為綠色 色品指數(shù)b 代表黃藍(lán)軸.正值為黃色.負(fù)值為藍(lán)色。此時(shí).小樣與標(biāo)準(zhǔn)樣品的L a水h;一c之差. 用AL*Aa*Ab表示. AE*表示總色差 AL*為正.說明小樣比標(biāo)樣顏色淺： 為負(fù).說明小樣比標(biāo)樣顏色深 Aa*為正，說明小樣比標(biāo)樣紅f或少綠)：為負(fù)， 說明小樣比標(biāo)樣綠(或少紅)。

Ab*為正.說明小樣比標(biāo)樣黃(或少藍(lán)); 為負(fù).說明小樣比標(biāo)樣藍(lán)(或少黃)。根據(jù)這些AL*Aa △b 值，配色人員可適當(dāng)?shù)卦鰷p灰色料，紅綠色料.或黃藍(lán)色料。在顏色測(cè)量過程中.有時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩中顏色在一種光源下顯示相同.但在另一種光源下顯出不同的現(xiàn)象.這稱為條件等色(也叫同色異譜)現(xiàn)象。對(duì)于有條件等色現(xiàn)象的物體.兩物體顏色的光譜反射特性是不一樣的.從而出現(xiàn)在某一種光源照射下產(chǎn)生的三刺激值是一樣的.而在另一種光源照射下卻互顯差異 此時(shí)選用正確類型的色差計(jì)就顯得尤為重要 這是因?yàn)槿碳ぶ瞪钣?jì)通常只在標(biāo)準(zhǔn)光源電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn) 2010鉦C和標(biāo)準(zhǔn)光源D65下作測(cè)量.這兩種光源均相當(dāng)于日光并具有非常相似的光譜能量分布.正因如此，三刺激值色差計(jì)不能用來測(cè)量條件等色現(xiàn)象：

而另一方面.分光色差計(jì)則裝備有各種各樣光源的光譜能量分布特性.因此能測(cè)量條件等色現(xiàn)象。此外.分光色差計(jì)還能顯示光譜反射比曲線.從而可以確切地看到這兩種顏色的光譜反射比是如何不一樣的，更適用與復(fù)雜的色彩分析。鑒于兩種色差計(jì)的不同特點(diǎn).三刺激值色差計(jì)主要用于生產(chǎn)線及產(chǎn)品檢查中的色差測(cè)量：而分光色差計(jì)通常用實(shí)驗(yàn)室和產(chǎn)品開發(fā)研究中的高精度色差分析和管理。