微型光纤光谱仪在颜色测量中的应用

2013-03-13 13:22:30来源: 21ic
光谱学是测量紫外、可见、近红外、红外波段光强度的一种技术。光谱测量的应用范围非常广泛,如颜色测量、化学成份的浓度测量、发光辐射分析等。

传统的光谱仪由于体积庞大、价格昂贵,从而限制了它们的工业在线应用,只能用于实验室检测。荷兰Avantes公司的微型光纤光谱仪采用光纤作为信号采集装置,使测量不受地点、环境和距离等因素的制约;而且体积减小到手掌般大小,成本也大大降低;此外,它的测量速度非常快、测量精度高。这些特点使得它可以用于工业在线分析,从而大大扩展了光谱仪的应用领域。

颜色测量背景知识

物体的颜色可以由CIE1976(L*a*b*)颜色空间来表述。L*代表颜色的亮度。正a*值代表红色,负a*值代表绿色。与此相似,正b*值代表黄色,负b*值代表蓝色。L*a*b*值可由样品(物体)的CIE 三刺激值X,Y,Z和标准光源的三刺激值Xn, Yn, Zn推导得到。

标准光源的三刺激值Xn, Yn, Zn是常数,只与所选择的标准光源类型有关。

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图1AvaSoftColar颜色测量软件界面

物体颜色的CIE三刺激值X,Y,Z是把标准光源的相对功率P、物体的反射率R(或透射率T)和CIE标准观测函数xλ, yλ, zλ(2度或10度角)相乘得到。把所得到的值在可见光范围内(从380到780nm,5nm步长)对波长进行积分就可得到三刺激值。

色度坐标x, y, z可通过把三刺激值X,Y,Z分别与它们的和相除得到:

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另一个常用的表述颜色参数a*和b*的方法是用色调角(h*)和色度(C*)。

色调角的测量是从红色方向(+a*)h*=0开始,沿逆时针增加:

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色度被定义为从点a* = b* = 0到采样点的线段长度:

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常用的描述色差的参数△ELab ,被定义为:

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其中,△L*,△a*,△b*表示参考颜色与实际测量的L*a*b*值之差。
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关键字:光纤光谱仪  颜色测量  光谱学

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0313/article_7015.html
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