颜色测定.ppt
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1、主讲:主讲:伍洪标伍洪标 目目 录录一实验目的一实验目的二基本原理二基本原理 三三.物体色测量方法的分类物体色测量方法的分类 四四.试样要求与制备试样要求与制备 五五.彩色试样的测彩色试样的测 六六.数据记录与数据处理数据记录与数据处理一实验目的一实验目的 我们的生存空间是一个多姿多彩的世界,在我们生活的周围环境中我们的生存空间是一个多姿多彩的世界,在我们生活的周围环境中几乎每时每刻都能见到大自然物体的各种颜色。在科学技术不断发展的几乎每时每刻都能见到大自然物体的各种颜色。在科学技术不断发展的今天,人工制造物体的颜色也随处可见。因此,色度指标值的测量和检今天,人工制造物体的颜色也随处可见。因此
2、,色度指标值的测量和检验,已成为全世界各行各业生产中质量控制和产品检验的关键。在无机验,已成为全世界各行各业生产中质量控制和产品检验的关键。在无机非金属材料中,彩色水泥、彩色玻璃制品,彩色陶瓷制品、搪瓷用彩色非金属材料中,彩色水泥、彩色玻璃制品,彩色陶瓷制品、搪瓷用彩色珐琅等,都要涉及颜色的测量。此外,纺织、印染、造纸、化工、家用珐琅等,都要涉及颜色的测量。此外,纺织、印染、造纸、化工、家用电器、食品等行业也需要对颜色进行测定。电器、食品等行业也需要对颜色进行测定。本实验的目的本实验的目的1了解物体颜色的基本概念及表示方法。了解物体颜色的基本概念及表示方法。2了解物体色的测量方法。了解物体色的
3、测量方法。3掌握用色彩色差计测量反射物体、透射物体色度值的测量技术。掌握用色彩色差计测量反射物体、透射物体色度值的测量技术。1物体的颜色物体的颜色物质的颜色与物质的颜色与光密切相关。按物光密切相关。按物理学的观点,太阳理学的观点,太阳辐射是一种电磁波,辐射是一种电磁波,太阳光只是其中的太阳光只是其中的一部分,它是由不一部分,它是由不同波长的光所组成同波长的光所组成的。除可见光外,的。除可见光外,还有紫外光和红外还有紫外光和红外光。光。二基本原理二基本原理 通常,物质的颜色是物质对太阳可见光(通常,物质的颜色是物质对太阳可见光(白光白光)选择性)选择性反射反射或或透过透过的物理的物理现象(现象(
4、物质本身的自发光也使物质产生颜色物质本身的自发光也使物质产生颜色,限于篇幅,这里不做介绍限于篇幅,这里不做介绍)。可)。可见光被物体反射或透射后的颜色,称为见光被物体反射或透射后的颜色,称为物体色物体色。不透明物体表面的颜色,称为。不透明物体表面的颜色,称为表面色表面色。根据三原色学说,任何一种颜色的光,都可看成是由根据三原色学说,任何一种颜色的光,都可看成是由 蓝蓝、绿绿、红红 三种颜色的光按一定比例组合起来的。三种颜色的光按一定比例组合起来的。“颜色视觉颜色视觉”是由于外界物质的辐射能刺激于人们眼睛内视膜网敏感是由于外界物质的辐射能刺激于人们眼睛内视膜网敏感的视觉神经中心末稍而引起的。光进
5、入眼睛后,三种颜色的光分别作用的视觉神经中心末稍而引起的。光进入眼睛后,三种颜色的光分别作用于视膜网上的三种细胞上,产生激励,在视神经中,这些分别产生的激于视膜网上的三种细胞上,产生激励,在视神经中,这些分别产生的激励又混合起来,产生彩色光的感觉。励又混合起来,产生彩色光的感觉。二基本原理二基本原理 物体的颜色与照射的光源和物体的颜色与照射的光源和人眼对颜色的感觉有关。由于人人眼对颜色的感觉有关。由于人的生理上的差别,各人对颜色的的生理上的差别,各人对颜色的灵敏性也大不相同,因此,人对灵敏性也大不相同,因此,人对颜色的判断带有很大的主观性。颜色的判断带有很大的主观性。人类视觉的这些缺点是难以正
6、确人类视觉的这些缺点是难以正确测定颜色的原因。测定颜色的原因。2颜色的表示方法颜色的表示方法为了准确地描述和表示物体的颜色,新兴了一门科学为了准确地描述和表示物体的颜色,新兴了一门科学 色度色度学。色度学是研究人的颜色视觉规律,颜色测量的理论与技术的科学。学。色度学是研究人的颜色视觉规律,颜色测量的理论与技术的科学。在这门科学里,物体的颜色一般用色调、色彩度和明度这三种尺度来在这门科学里,物体的颜色一般用色调、色彩度和明度这三种尺度来表示。表示。色调色调 表示红、黄、绿、蓝、紫等颜色特性。表示红、黄、绿、蓝、紫等颜色特性。色彩度色彩度 是用等明度无彩点的视知觉特性来表示物体表面颜色的浓是用等明
7、度无彩点的视知觉特性来表示物体表面颜色的浓谈,并给予分度。谈,并给予分度。明度明度 表示物体表面相对明暗的特性,是在相同的照明条件下,以表示物体表面相对明暗的特性,是在相同的照明条件下,以白板为基准,对物体表面的视知觉特性给予的分度。白板为基准,对物体表面的视知觉特性给予的分度。此外,还用此外,还用 色差色差 来表示物体颜色知觉的定量差异。来表示物体颜色知觉的定量差异。二基本原理二基本原理2颜色的表示方法颜色的表示方法使用规定的符号,按一系列规定和定义表示颜色的系统称为色使用规定的符号,按一系列规定和定义表示颜色的系统称为色度系统(亦称表色系统)。度系统(亦称表色系统)。为了科学地表征颜色特征
8、,国际照明委员会(为了科学地表征颜色特征,国际照明委员会(CIEInternationalCommissiononIllumination)创立了创立了CIE标准色度标准色度系系统。统。由由CIE1931年规定的光谱三刺激值为年规定的光谱三刺激值为 表示的色度系统,称为表示的色度系统,称为CIE1931标准标准色度系统色度系统,有时称为,有时称为20视场视场XYZ色度系统。色度系统。由由CIE1964年规定的光谱三刺激值为年规定的光谱三刺激值为 表示的色度系统,称为表示的色度系统,称为CIE1964补充标准补充标准色度系统色度系统,有时称为,有时称为100视视场场X10Y10Z10色度系统。色
9、度系统。二基本原理二基本原理2颜色的表示方法颜色的表示方法在在X10Y10Z10色度系统中,色品(度)坐标色度系统中,色品(度)坐标 x x1010、y y1010、z z1010 按按下式计算:下式计算:二基本原理二基本原理式中的式中的X10、Y10、Z10是仪器测得试样的三刺激值。是仪器测得试样的三刺激值。如果两种颜色完全一致,则限定这两种颜色的三刺激值必如果两种颜色完全一致,则限定这两种颜色的三刺激值必须相同。其中,须相同。其中,Y10还表示颜色的明亮程度。还表示颜色的明亮程度。色度图色色 度度 图图CIE 1931年年色度系统色品图色度系统色品图(补充件)(补充件)备注:备注:标准照明
10、体标准照明体20视场视场 CIE 1964年年色度系统色品图色度系统色品图(补充件)(补充件)标准照明体标准照明体 D65100视场视场 色品图及样品的标注色品图及样品的标注 表示色品坐标的平面图称为色品(度)图。在X10 Y10 Z10 色度系统中,以色品坐标为横坐标,为纵坐标。图中有波长分度的曲线,是把各单色光刺激点连接起来形成的光谱轨迹,把光谱轨迹两端连接的直线是紫轨迹,如图49-1所示。从、色品图中可见,可见光颜色分布在一个色品三角形中,物体的色品值可以在色品三角形中用唯一的点来确定。但要精确地表示一个物品的颜色,必须用一个色品坐标和一个明度因子来确定。图图491X10Y10Z10色度
11、系统的色品图色度系统的色品图 三三.物体色测量方法的分类物体色测量方法的分类 颜色测量方法一般分为颜色测量方法一般分为 光谱光度测色法光谱光度测色法 和和 刺激值直读法刺激值直读法 两大类。两大类。光谱光度测色法光谱光度测色法 光光谱谱光光度度测测色色法法用用光光谱谱光光度度计计(带带积积分分球球的的分分光光光光度度计计)进进行行测测定定,测测量量波波长长的的范范围围一一般般为为380780,不不能能小小于于400700。试试样样测测量量结结果果是是单单色色光光与与透透过过率率或或反反射射率率的的对对应应数数据据,需需按按公公式式经经复复杂杂的的计计算算才能得出三刺激值和色品坐标值。才能得出三
12、刺激值和色品坐标值。刺激值直读法刺激值直读法 刺刺激激值值直直读读法法用用光光电电类类测测色色仪仪器器进进行行测测定定,这这类类仪仪器器利利用用具具有有特特定定光光谱谱灵灵敏敏度度的的光光电电积积分分元元件件,能能直直接接测测量量物物体体的的三三刺刺激激值值或或色色品品坐坐标标,因而称之为光电积分仪器。光电积分仪器包括因而称之为光电积分仪器。光电积分仪器包括光电色度计光电色度计和和色差计色差计等。等。光电色度计光电色度计 光光电电色色度度计计是是一一种种测测量量光光源源色色和和由由仪仪器器外外部部照照明明的的物物体体色色的的光光电电积积分分测测色色仪仪器器,用用光光电电池池、光光电电管管或或光
13、光电电倍倍增增管管做做探探测测器器,每每台台仪仪器器由由3 3个个或或4 4个个探探测测器器将将光光信信号号变变为为电电信信号号进进行行输输出出,得得出出待待测测色色的的三三刺刺激激值值或或色色度坐标。度坐标。色差计色差计 色色差差计计是是利利用用仪仪器器内内部部的的标标准准光光源源照照明明来来测测量量透透射射色色或或反反射射色色的的光光电电积积分分测测色色仪仪器器,一一般般由由照照明明光光源源、探探测测器器、放放大大调调节节、仪仪表表读读数数或或数数字字显显示示、数数据据运运算算处处理理等等部部分分组组成成。通通常常用用3 3个个探探测测器器将将光光信信号号转转变变为为电电信信号号进进行行输
14、输出出,得得出出待待测测色色的的三三刺刺激激值值或或色色度度坐坐标标;还还可可以以通通过过模模拟拟计计算算电电路路或或连连机机的的电电子子计计算算机机给给出出两两个个物物体体色色的的色色差差值值。因因此此,这这是是一一种种操操作简便的实用测色仪器。作简便的实用测色仪器。物体色测量方法的分类物体色测量方法的分类 SC-80色彩色差计的仪器结构 主机 液晶显示器 操作键盘 光学测试头 可升降的测试台 电源开关 电源线插座 保险管 打印机插座 连接电缆插座 支架 锁紧丁 样品架 挡光板 光栏 SC-80轻便色彩色差计的测试条件及有关数据轻便色彩色差计的测试条件及有关数据 标准照明体标准照明体D65
15、相关色温约为相关色温约为6504K的的平均昼光。平均昼光。视场视场 当头和眼睛不动时,被观察物的立当头和眼睛不动时,被观察物的立体角范围。体角范围。照明余观照明余观察条件察条件,在在GB 3979中规中规定有定有 o/d 和和 d/o 两种几何两种几何光学条件。光学条件。四四.试样要求与制备试样要求与制备 待待测测试试样样可可以以是是陶陶瓷瓷墙墙地地砖砖、平平板板玻玻璃璃等等成成型型制制品品,也可以是水泥等粉末状制品。也可以是水泥等粉末状制品。块状样品的制备块状样品的制备 对于成型制品,每批取样一般不少于三块(件)。对于成型制品,每批取样一般不少于三块(件)。试样切割试样切割 对对于于陶陶瓷瓷
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