测色仪的分类、原理以及测量技巧


色差仪批发网 / 2014-05-08

 随着工业发展的不断进步,中国颜色检测也被看的越来越重要,不少生产商现在开始使用各种颜色管理仪器仪表来规范自己产品,其中测色仪的使用率广泛,主要是因为这种颜色检测仪器不但可以检测生产中产品的色差,同时还以分光,检测白度、黄度等等一系列工业需要控制的颜色数据。

1.分类

根据性能参数、精度范围和使用要求,测色仪可分为3种:第一种是手持式测色仪,又称色彩色差计,其能直接读取数据,不用连接电脑,不配带软件,使用方便,价格便宜,但精度较低,在颜色管理的一般领域使用广泛;第二种是便携式测色仪,又称便携式分光测色仪,其除了能直接读取数据外,还能连接电脑,配带软件,体积较小,便于携带,精度较高,价格适中;第三种是台式测色仪,又称台式分光测色配色仪,其具有读数窗口,连接电脑时需要使用测色、配色软件,具有高精度的测色和配色功能,体积较大,性能稳定,价格较高。目前,国内印刷企业使用较广的是便携式测色仪。

2.原理

测色仪是模拟人眼对红、绿、蓝光感应的光学测量仪器,可以对被测物体进行五角度分析,其中习惯选择15°、45°、110°的角度进行分析。

所有的颜色都可以通过任何一种Lab颜色标尺被感知并测量,L轴为亮度轴,0为黑,100为白;a轴为红绿轴,正值为红,负值为绿,0为中性色;b轴为黄蓝轴,正值为黄,负值为蓝,0为中性色。这些标尺可以用来表示试样与标样的颜色差异,通常以Δa、Δb、ΔL为标识符,ΔE被定义为样品的总色差,但其不能表示出试样色差的偏移方向,ΔE数值越大,说明色差越大。测色仪可以根据CIE色度空间的LabLch原理,测量显示出试样与标样的色差ΔE及Δa、Δb、ΔL值。

ΔE通常按如下公式计算:

ΔE*=[(ΔL*)+(Δa*)+(Δb*)]1/2

有时一些公司会要求总色差小于2,有的还会要求达到Lab值。如果ΔE2.0,建议Δa、Δb、ΔL均≤1.5,一般ΔE1.5时目视是可以分辨的。由于Δa、Δb、ΔL一般情况下均没有定值,在要求过于严格的情况下,往往对总色差ΔE和色差Δc(不考虑亮度影响)都有要求,此时可按如下公式计算:

ΔE*=[(ΔL*)+(Δa*)+(Δb*)]1/2

Δc*=[(Δa*)+(Δb*)]1/2

具体测量方法

在实际操作中,我们将测量出的数据在图1上标示为一个静态的坐标点(称为起始点)。在印刷过程中要想保证印刷品色相的稳定性,就需要调墨工人随时调整油墨配比和黏度,这样在每次调整后再测量,就可以在坐标图上标示出另外的一些坐标点(冲淡点、点黑加重点等),每次调整前后形成的两个不同的坐标点之间都会有一定的移动方向和距离(沿坐标a轴、b轴距离不等,因产品而定)。如果我们将这个数值与测色仪上显示的Δa、Δb、ΔL、ΔE等数据结合在一起,在图1上就会显示成一系列动态的点,那么,这些动态点之间的方向和距离在实际操作中就成了调墨工人调色时所应添加哪一种或哪几种色墨及其添加量的定性和定量参考,相当于日常调墨工作中的指南针和测量尺。

有了这样的工具,在调墨工作中即使是新员工也可以很快上手,在理论上也不会犯糊涂,老员工也会更加游刃有余。当然,要想达到这样的效果,还需要将每个产品的坐标点和动态点在坐标图上找出来。

(1)根据Δa、Δb、ΔL值确定调整方向和幅度。如果ΔL为正值,表示试样比标样偏白(欠黑)或者色浅,负值表示试样比标样偏黑或者色深(油墨色浓度高或印版雕得深、印刷墨层厚); 如果Δa为正值,表示试样比标样偏红,负值表示试样比标样偏绿(欠红);如果Δb为正值,表示试样比标样偏黄,负值表示试样比标样偏蓝(欠黄)。

(2)在需要点黑加重的情况下,ΔL则向负方向变化,而冲淡、稀释油墨或印刷机提速时,ΔL则向正方向变化。

(3)因为透明物体的颜色是由透射的色光决定的,不透明物体的颜色是由反射的色光决定的,所以,在调整遮盖力较强的红、蓝、绿、棕等油墨和干净透明的黄色等油墨时,其对应点坐标Δa、Δb值变化方向是相反的。

①对红、蓝、绿、棕等遮盖力较强的油墨进行提高色浓度等调整后,对应点根据印刷机的提速而向图中圆心方向移动,Δa、Δb变化方向、大小与坐标图上显示一致;进行开机提速、油墨冲淡或稀释等调整后,对应点随着印刷机的提速偏离圆心向外移动,Δa、Δb变化方向、大小与坐标图上显示一致。

②对干净透明的黄色等遮盖力较弱的油墨进行提高色浓度等调整后,对应点随着印刷机的提速偏离圆心向外移动,Δa、Δb变化方向、大小与坐标图上一致;进行开机提速、油墨稀释或冲淡等调整后,对应点随印刷机的提速向圆心方向移动,Δa、Δb变化方向、大小与坐标图上显示一致。

测色仪作为一种分析检测仪器,在众多领域的应用越来越广泛,不仅可以对原材料和产品的特性进行验收和质量控制,还可以作为产品研发和工艺改进的一种重要工具。不过,不同的生产厂家对色差的评定有所不同,这还需要我们在更多的实践中摸索与探讨。

学习和了解测色仪的实现原理和测量过程可以帮助我们更好的使用这种光学颜色检测仪器,无论是色彩数据的采集还是颜色偏差的分析亦或者是容差和色彩合格的检测都可以通过这些学习更为深入的了解。

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