产品颜色的色差仪鉴定


色差仪批发网 / 2014-09-11
在生产中颜色质量控制越来越重要,不亚于产品质量检测。为了更好的测量和管理产品颜色,数据化原理、色差仪鉴定的应用是必不可少的产品检测方法。
颜色的数据化模型 
颜色检测其实与其他性能检测是一样的,目的就是为了产品的颜色质量提供数据化的资料,以便方便供应商和客户之间进行颜色控制和交流。现在颜色检测行业通用的颜色数据模型是国家照明委员会(CIE)制定的CIELAB颜色空间,这种颜色空间为三维立体空间,圆球型,其中上下表示颜色的深浅(L*),周向表示颜色的色相(h),与中轴的距离表示颜色的饱和度(C*)。 通常我们用直角坐标来表示,L*代表颜色的深浅坐标,a*代表颜色红绿方向坐标,b*代表黄蓝方向坐标。
一般通过颜色检测仪器(通常为色差仪)测量颜色样品,我们会得到样品的颜色在CIELAB颜色空间中的坐标位置,即L*、a*、b*数据,每一种颜色在三维立体空间中对应的位置是唯一的,这样我们就实现了颜色的数据化。
 
颜色一般都是通过光的反射原理产生的
工业上色差仪如果测量两个颜色样品,我们会得到两个颜色坐标数据,它们之差即是色差数据,即DL*、Da*、Db*。通过它们的正负号可以判断颜色的偏差方向,比如若DL*=+0.8,Da*= -1.1, Db*=+0.3,即为样品比另一个样品颜色偏浅、偏绿、偏黄。 通常我们采用DE*来表示两个样品的总色差,DE*实际上为两个样品在CIELAB颜色坐标中的空间距离,越小表示总色差越小,一般的颜色DE*小于1.0目视可以接受,这是色差仪能够实现测量的理论依据。
 
分光测色仪的反射测量原理 
其实颜色数据化的坐标不止有一种,比如LCh坐标、XYZ坐标、Yxy坐标等也都是,只是这些在生产中应用的并不多。总色差也有很多表示方法,比如DEcmc、DE94、DE2000等,但现在应用最为广泛的是DE*。与颜色相关的其它参数还有黄度指数和白度指数等等。
工业产品检测的样品制备  
有些工业产品形状规则,有一定的测量平面可以满足直接测量,这样可以直接用色差仪在产品上采集颜色数据,从而不用专门制备测试样。但是有些产品形状奇特、表面凹凸不平或没有足够的面积可以完成测量,需要制作测试色板来代表产品的颜色进行检测。
 
通过光的透射形成颜色的原理
大多数生活用品的颜色都是通过光的反射原理产生的,比如汽车内饰、手机外壳、家电、门窗、衣服、牙刷等等。白光照射到产品表面上,产品中的色料会吸收白光中相应部分的色光,反射剩余的色光,当剩余的色光投影到我们的眼睛里时会刺激我们相应的视觉神经,我们就会产生相应的颜色感觉。  
对于此类产品的检测,应选择色差仪的反射测量位置进行检测,此位置一般在仪器的前部。测量时仪器中的光源将闪光经积分球散射后,白光将投射到样品表面部分,经色料吸收后,反射的光会被仪器后部的分光器接收,产生相应电信号并由电脑处理得到颜色数据 。
但是有产品本身遮盖力不强,部分光会透射过产品,这样产品的背景就会对最终颜色数据产生影响。  此时有经验的操作人员一般是根据产品的最终应用情况,采取多个样品重叠测量、垫白色背景测量或垫黑色背景测量等方法实现精确检测。 
对于一些色差仪比较难测量的如粉末、颗粒、浆状或液体等产品的检测,需要专门的配件配合测量。 比如可以将它们盛放于万能测试组件中(3nh专业研发的),此时仪器可以放平,产品就可以测量。
光透射形成颜色的检测 
另外,还有些产品的颜色是通过光的透射形成的,比如冰箱内胆、透明塑料杯、透明塑料外壳、玻璃、纯净水桶、透明塑料包装等。此时光从产品的一面射入,从产品的另一面射出,白光透过产品时色料过滤掉部分色光,余下的色光刺激人眼产生颜色感觉 。
透射产品在检测时应将其置于色差仪器的中间部位透射测量位置,此时反射测量位置应放置标准反射材料。这样当软件发出测量指令后,光源闪光,光经积分球散射后,散射光部分穿透样品,在色差仪器后部的接收器接收到此光信号,并经电脑处理得到标准颜色数据 。  
实际上透射测量有两种方式:全透射测量和直透射测量,其区别是入射光的方向和数量不同。全透射方式测量时样品置于仪器积分球一侧,此时投射到样品上的光线各个方向都有,数量多,透过样品的光线相对较多 。当直透射时,样品置于远离积分球一侧,即靠近接收器,此时投射到样品上的光线几乎是平行光,数量较少,这样透过样品的光线也相对较少 。通常,多数产品的透射测量采用全透射方式,当样品透射程度较高或非常清晰时,才采用直透射方式测量。
透射测量一般有专门的配件来固定样品和测量位置,如果样品为液体,需要专门的石英或玻璃器皿以及专门的配件支持。  
 
雾度指数(Haze)检测 
对于高度透明塑料产品,比如亚克力产品,我们有时需要检测产品透光后光线的直射和散射性能,如果光透过产品后方向不变,那么我们透过产品看到的物体将很清晰;如果光透过产品后有些光线方向改变,那么我们透过产品看到的物体将很模糊,像有一层雾一样,雾度指数即体现材料的这一性能。雾度值越高,光线透射过程中方向改变的部分较大,产品越不清晰;雾度值越小,光线透射过程中方向改变的部分较小,产品越清晰。
用仪器来检测雾度值,实际上是测量透过样品后方向改变的光线占透过样品所有光线的百分比。
用色差仪来检测这一指数时,实际上是利用光的可逆性来反算雾度值。 此时样品需要放置于全透射测量位置,根据软件提示多次测量样品,最后由软件自动计算出雾度值。
这就是为什么工业上要用色差仪鉴定产品颜色,实际生活中颜色多样,检测起来复杂而麻烦,一些不易测量和分析的产品是困扰操作人员基本的问题,所以色差仪的不断进步和广泛应用时实时的需求。

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