avigation
全自動測色儀色差計
使用說明書
目錄
1. 注意事項.......................................................... 2
2. 儀器的結構和安裝.................................................. 3
3. 液體樣品的測量操作................................................ 6
4. 固體樣品的測量操作................................................ 9
5. 附錄1: 色度學基本原理............................................12
6. 附錄2:儀器顯示的各種白度及色度物理量的數(shù)學關系式................ 16
7. 附錄3:恒壓壓樣器的使用.......................................... 22
8. 附錄4:儀器系數(shù)的輸入方法........................................ 25
9.附錄5:光源燈泡的更換............................................ 27
10.附錄6:WB —— 2000 IXA型技術規(guī)格說明.............................28
注意事項
在操作儀器之前,請了解下列注意事項: ●放置環(huán)境 儀器應放置在溫度穩(wěn)定、干燥、無振動地地方。請避免高溫、高濕和大量灰塵,否則會引起儀器內(nèi)部機件損壞。為避免由于電網(wǎng)電壓的波動而引起的測試誤差,配置交流穩(wěn)壓器。 ●不要堵塞通風孔
通風孔是用來防止溫度不正常上升的,請不要堵塞這些孔,特別是不要用布和紙之類的材料遮住這些孔。另外也要避免在直射陽光下操作,因為這樣會影響結果的精度。
●關于清潔
不要用揮發(fā)性的藥品,或用化學抹布擦拭儀器的表面。清理時請用干凈的布。在測量諸如食鹽類帶有腐蝕性的物品之后,一定要及時將儀器及附件清掃干凈。特別要避免將試樣弄到儀器內(nèi)部,否則可能引起儀器的機件損壞。
●關于安全
萬一有任何固體或液體進入儀器內(nèi)部,請即刻斷開儀器的電源,并請有資格的技術人員檢查后才可以再開動。要拔出電源軟線時應拉著插頭部分,絕不可拉線。
●不要觸弄儀器內(nèi)部
不要試圖打開儀器的機殼,本機屬于精密儀器,機內(nèi)幾乎沒有用戶自已能夠維修的部分。儀器發(fā)生故障時,必須請有資格的技術人員檢修。如因用戶自行打開機殼改動內(nèi)部而發(fā)生故障,恕本公司不予保修。
注:本儀器按J J G 5 9 5 – 8 9 測色儀色差計計量規(guī)程檢定。
儀器結構與安裝
儀器結構圖示
儀器正面:
①主機部分 ②液晶顯示器 ③操作鍵盤 ④光學測試頭 ⑤反射樣品測試臺
圖2
⑥電源開關 ⑦電源線插座 ⑧保險管 ⑨打印機 ⑩連接電纜
操作面板說明
圖3
⒈ 編輯鍵部分:由六個鍵組成,其作用是對用戶設定的各種參數(shù)進行修改和輸入新的參數(shù)。見圖4。
(1) ← 鍵:光標向左移位,編輯數(shù)據(jù)時用來移動欲修改的數(shù)字位。
編輯編輯鍵:進入編輯或退出編輯部分。
圖4 圖5
⒉操作鍵部分:由七個按鍵組成,其作用是操作儀器進行調(diào)零、調(diào)白、測量、顯示、打印輸出測量結果。見圖5。
(1)調(diào)零調(diào)零鍵:按下此鍵,進入準備調(diào)零狀態(tài)。
(2)標準調(diào)白鍵:按下此鍵,進入準備校對標準(調(diào)白)狀態(tài)。
(3)樣品測試鍵:按下此鍵,儀器進入準備測量樣品狀態(tài)。
(4)顯示顯示鍵:樣品測量后,按下此鍵顯示測量結果。連續(xù)按此鍵,可顯示所有被要求輸出的測量結果。
(5)打印打印鍵:樣品測量后,按下此鍵打印輸出測量結果。
(6)復位復位鍵:按下此鍵確定要測量的試樣為比較色差的基準試樣,當儀器預熱時可中斷預熱,進入工作狀態(tài)。
(7)執(zhí)行執(zhí)行鍵:在調(diào)零、校標準(調(diào)白)、測量樣品等準備狀態(tài)下按下此鍵則進行各項操作。
儀器的安裝
3.接通電源后,開啟儀器開關,儀器面板上的七個紅色發(fā)光二極管閃爍大約十秒鐘,然后儀器面板上的液晶顯示器顯示出正在預熱的字樣,并出現(xiàn)十分鐘。
打印準備:在儀器開機狀態(tài)下,將儀器主機上打印機右側的兩個開關S1和S2撥向緊靠的位置,如圖8所示。
然后把隨機的打印機紙穿在打印機上的支架上,拉出一段齊邊的紙,放到進紙口,按動打印機上的紅色“R F”按鈕,打印機自動進紙。當進紙到合適位置后,松開“R F”按鈕,將兩個開關都撥向左側位置,如圖9所示,完成打印準備工作。(詳請看打印機使用說明書。)
如果PRINT 鍵按下時,打印機不啟動,顯示器顯示出:“PRINTER FAULT!”字樣,則說明打印系統(tǒng)有故障,三秒鐘后,自動轉到顯示數(shù)據(jù)狀態(tài)。這時應檢查打印機和主機是否聯(lián)結良好,打印機開關位置是否置對,然后再重新操作。
液體樣品的(透射)測量操作
一、測量前的準備工作:
1.1 開機 預熱10分鐘,預熱結束后,儀器發(fā)出蜂鳴聲。
1.2 設定標準值 按編輯鍵,儀器進入輸入狀態(tài)。按下頁鍵,儀器的液晶顯示器出現(xiàn)已記入的原標準X、Y、Z三刺激值。按 + 或 - 鍵可進行光標閃爍位數(shù)字1-9的增減設定,再按 ← 或 → 鍵設定下一個數(shù)字。 標準值應設純水的三刺激值:
X=94.81、Y=100.00、Z=107.32。
1.3 輸入內(nèi)部目標樣色差值 按下頁鍵,輸入比較色差為內(nèi)部目標方式時目標樣品的L*、a*、b*值,方法同上。
如比較色差方式為兩個樣品方式,可不輸入此項。
1.4 設定輸出格式 按下頁鍵,設定用戶需要輸出的參數(shù)。儀器顯示可測定到的所有參數(shù),參數(shù)右邊顯示□為輸出該參數(shù),顯示■為不輸出該參數(shù),可按 + 或 - 鍵改變設定,按←或→鍵移位。
1.5 設定測量模式 按下頁鍵,選擇測量模式為“Transmissive”即透射測量模式。
1.6 設定比較色差方式 按下頁鍵,設定比較色差方式為“Sample”即兩樣品方式或“Target”即內(nèi)部目標樣方式。
1.7 記入編輯信息 設定完畢后,按下頁鍵檢查是否有誤后。按編輯鍵使設定的信息記入儀器內(nèi),并使儀器轉向測試狀態(tài)。
二、測量操作
2.1 方法一:兩個樣品比較色差方式
此時,編輯鍵輸入的比較色差方式為“Sample”狀態(tài)。
2.1.1 調(diào)零操作 如儀器顯示“Adjust zero”字樣,同時調(diào)零燈亮, 提示可進行調(diào)零操作。先將儀器蓋提起(使儀器內(nèi)部兩個擋片擋住入光孔),按執(zhí)行鍵調(diào)零,調(diào)零結束后,儀器發(fā)出蜂鳴聲,提示調(diào)零結束。
2.1.2 調(diào)白操作 調(diào)零結束后,儀器顯示“Standard”字樣,同時標準燈亮,提示可進行校對標準(調(diào)白)操作。將玻璃池盛以純水,放入樣品夾槽內(nèi),調(diào)節(jié)側面的拉桿使樣品池置于測量光源孔中心, 并蓋好儀器蓋, 按執(zhí)行鍵調(diào)白,調(diào)白結束后儀器發(fā)出蜂鳴聲,提示調(diào)白結束。
2.1.3 測量樣品 調(diào)白結束后,儀器顯示“Sample”字樣,同時樣品燈亮,提示可進行樣品測量。測定的個樣品應為目標樣品(通常為空白純水),直接按執(zhí)行鍵即可測定其顏色值。當按下執(zhí)行鍵后,液晶顯示器右邊顯示“1”,表明進行次測量,再按執(zhí)行鍵,顯示“2”,依次類推, 多可測定9次。測量結束后,按顯示鍵可顯示測定結果, 這個測定結果為所測次數(shù)的總平均數(shù)。按打印鍵可直接打印出顯示的測定結果。
2.1.4 比較色差 取出玻璃樣品池,盛以待測樣品,放入樣品槽內(nèi),調(diào)節(jié)側面的拉桿使玻璃樣品池置于測量光孔中心,并蓋好儀器蓋。按樣品鍵,再按執(zhí)行鍵即可測定被測樣品顏色數(shù)據(jù)及被測樣品與目標樣品的色差值。 然后按顯示鍵顯示測定結果,按打印鍵打印顯示的測定結果。
2.1.5 多個待測樣品 測量和比較色差時,只需重復2.1.4步驟。
2.1.6 重測目標樣品 按復位鍵,儀器顯示“Sample”字樣,同時 樣品燈亮,此時按執(zhí)行鍵,所測定的個樣品即為新的目標樣品。 其后再重復2.1.4步驟所測的被測樣品,都是與它比較色差。
2.1.7 儀器使用完畢 取出玻璃池,關閉儀器電源,登記使用記錄。
2.2 方法二:內(nèi)部目標樣比較色差方式
此時,編輯鍵輸入的比較色差方式為“Target”狀態(tài)。
2.2.1 調(diào)零操作 如儀器顯示“Adjust zero”字樣,同時調(diào)零燈亮, 提示可進行調(diào)零操作。先將儀器蓋提起(使儀器內(nèi)部兩個擋片擋住入光孔),按執(zhí)行鍵調(diào)零,調(diào)零結束后,儀器發(fā)出蜂鳴聲,提示調(diào)零結束。
2.2.2 調(diào)白操作 調(diào)零結束后,儀器顯示“Standard”字樣,同時標準燈亮,提示可進行校對標準(調(diào)白)操作。將玻璃池盛以純水,放入樣品夾槽內(nèi),調(diào)節(jié)側面的拉桿使樣品池置于測量光源孔中心, 并蓋好儀器蓋, 按執(zhí)行鍵調(diào)白,調(diào)白結束后儀器發(fā)出蜂鳴聲,提示調(diào)白結束。
2.2.3 測量樣品 調(diào)白結束后,儀器顯示“Sample”字樣,同時樣品燈亮,提示可進行樣品測量。取出玻璃樣品池,盛以待測樣品,放入樣品夾槽內(nèi),調(diào)節(jié)側面的拉桿使玻璃樣品池置于測量光孔中心, 并蓋好儀器蓋。 此時按執(zhí)行鍵測定的每個樣品顏色數(shù)據(jù),都是與1.3步驟所輸入的目標樣品直接進行比較的色差值。按顯示鍵可顯示測定結果,按打印 鍵可直接打印出顯示的測定結果。注意此時已輸入的目標樣品顏色值,不再顯示或打印出來。復位鍵,也只是恢復顯示“Sample”字樣的作用。
2.2.4 儀器使用完畢 取出玻璃池,關閉儀器電源,登記使用記錄。
注意:
當儀器處于測量或顯示數(shù)據(jù)狀態(tài)時,如果按下調(diào)零鍵或調(diào)白鍵,則儀器回到調(diào)零或調(diào)白狀態(tài)。在測量過程中,如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差大,則應重新調(diào)零或調(diào)白。
固體樣品的(反射)測量操作
一、測量前的準備工作:
1.1 開機 預熱10分鐘,預熱結束后,儀器發(fā)出蜂鳴聲。
1.2 設定標準值 從隨機附件中找到標準白板,在標準白板證書上,找到對應0/d條件10°視場的XYZ三刺激值的數(shù)據(jù)。按動 編輯 鍵,儀器進入輸入編輯狀態(tài)。按
下頁 鍵,儀器的液晶顯示器出現(xiàn)已記入的原標準三測激值。其中X的十位值正在閃爍,提示您可以在此位設定新數(shù)。按動 + 鍵或 - 鍵,使數(shù)值加或減,按下 → 鍵或 ← 鍵,使閃爍的數(shù)位右移或左移。就可以把標準白板上X、Y和Z的數(shù)據(jù)都輸入到儀器內(nèi)。
1.3 輸入內(nèi)部目標樣色差值 按 下頁 鍵,輸入比較色差為內(nèi)部目標方式時目標樣品的L*、a*、b*值,方法同上。
如比較色差方式為兩個樣品方式,可不輸入此項。
1.4 設定輸出格式 按 下頁 鍵,設定用戶需要輸出的參數(shù)。儀器顯示可測定到的所有參數(shù),參數(shù)右邊顯示□為輸出該參數(shù),顯示■為不輸出該參數(shù),可按 + 或
- 鍵改變設定,按 ← 或 → 鍵移位。
1.5 設定測量模式 按 下頁 鍵,選擇測量模式為“Reflective ”反射測量模式。
1.6 設定比較色差方式 按 下頁 鍵,設定比較色差方式為“Sample ”即兩個樣品方式或“Target”即內(nèi)部目標樣方式。
1.7 記入編輯信息 設定完畢后,按 下頁 鍵檢查是否有誤后,按 編輯 鍵使設定的信息記入儀器內(nèi),并使儀器轉向測試狀態(tài)。
2.測量操作
2.1 方法一:兩個樣品比較色差方式
此時,編輯鍵輸入的比較色差方式為“Sample”狀態(tài)。
2.1.1 調(diào)零操作 當儀器液晶顯示器顯示“Adjust zero”字樣, 右側的符號■■■■閃爍,并且調(diào)零指示燈調(diào)零燈亮時,可進行調(diào)零操作。將儀器蓋蓋好,注意玻璃樣品池不能放在測試頭內(nèi),樣品夾槽不能遮擋測量光源孔。把調(diào)零用的黑筒放在測試臺上,對準光孔壓住,按 執(zhí)行鍵調(diào)零, 儀器開始調(diào)零。當儀器發(fā)出蜂鳴聲時,提示調(diào)零結束,進入調(diào)白操作。
2.1.2 調(diào)白操作 調(diào)零結束后,儀器顯示“Standard”字樣,右側的符號■■■■閃爍,同時標準燈亮,提示可進行校對標準(調(diào)白)操作。這時將黑筒取下,放上標準白板,對準光孔壓住,按動 執(zhí)行鍵,儀器開始調(diào)白。當儀器發(fā)出蜂鳴聲時,儀器調(diào)白結束,進入允許測試狀態(tài)。
2.1.3 測量樣品 調(diào)白結束后,儀器顯示“Sample”字樣,右邊的符號※※※閃爍,同時 樣品 燈亮,提示可進行樣品測量。將準備好的目標樣品放到測試臺上,對準光孔壓住,直接按 執(zhí)行鍵即可測定其顏色值。當按下 執(zhí)行鍵后,液晶顯示器右邊顯示“1”,表明進行次測量, 當蜂鳴器響時,指示測試結束,顯示器又恢復到等待測試狀態(tài)。如果再次按下 執(zhí)行鍵,則儀器再次進行測試,顯示的測量次數(shù)為“2”,依次類推,多可測定 9次。其測試的結果將與上幾次測試的結果做算術平均值運算,直到按下 顯示 顯示鍵顯示測定結果,這個測定結果為所測次數(shù)的總平均數(shù)。連續(xù)按 顯示顯示鍵可顯示所有各組數(shù)據(jù),按 打印 鍵可直接打印出顯示的測定結果。
2.1.4 比較色差 取出目標樣品,將準備好的待測樣品放到測試臺上,對準光孔壓住。按 樣品 鍵,再按 執(zhí)行 鍵即可測定出被測樣品顏色數(shù)據(jù)及其與目標樣品的色差值。然后按 顯示 鍵顯示測定結果,按 打印 鍵打印測定結果。
2.1.5 多個待測樣品 測量和比較色差時,只需重復2.1.4步驟。
2.2 方法二:內(nèi)部目標樣比較色差方式
此時,編輯鍵輸入的比較色差方式為“Target”狀態(tài)。
2.2.1 調(diào)零操作 當儀器液晶顯示器顯示“Adjust zero”字樣,右側的符號■■■■閃爍,并且調(diào)零指示燈調(diào)零燈亮時,可進行調(diào)零操作。將儀器蓋蓋好,注意玻璃樣品池不能放在測試頭內(nèi),樣品夾槽不能遮擋測量光源孔。把調(diào)零用的黑筒放在測試臺上。對準光孔壓住,按 執(zhí)行鍵調(diào)零, 儀器開始調(diào)零。當儀器發(fā)出蜂鳴聲時,提示調(diào)零結束,進入調(diào)白操作。
2.2.2 調(diào)白操作 調(diào)零結束后,儀器顯示“Standard”字樣,右側的符號■■■■閃爍,同時標準燈亮,提示可進行校對標準(調(diào)白)操作。這時將黑筒取下,放上標準白板,對準光孔壓住,按動 執(zhí)行鍵,儀器開始調(diào)白.當儀器發(fā)出蜂鳴聲響時,儀器調(diào)白結束,進行允許測試狀態(tài)。
2.2.3 測量樣品 調(diào)白結束后,儀器顯示“Sample”字樣,右邊的符號※※※閃爍,同時 樣品 燈亮,提示可進行樣品測量,將準備好的待測樣品放到測試臺上,對準光孔壓住,直接按 執(zhí)行鍵,測定的每個被測樣品顏色數(shù)據(jù),都是與1.3步驟所輸入的目標樣品直接進行比較的色差值。按 顯示 鍵可顯示測定結果,按 打印T 鍵可直接打印出顯示的測定結果。 注意此時已輸入的目標樣品顏色值,不再顯示或打印 顯示 復位鍵,只是恢復顯示“Sample ”字樣的作用。
2.2.4 儀器使用完畢 取出被測樣品,清理測試壓孔。關閉電源,登記使用記錄。
注意: 為了保證測量結果正確,測試前要事先準備好被測樣品,樣品的面積一定要大于探測頭的出光孔徑。試樣的表面一定要平整。 當儀器處于測量或顯示狀態(tài)時,如果按下 ZERO 鍵或STARD 鍵,則儀器回到調(diào)零或調(diào)白狀態(tài)。在測量過程中,如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差大,則應重新調(diào)零或調(diào)白。 |
附錄1:色度學基本原理簡介
1、色度學基本概念
色度學是研究顏色度量和評價方法的一門學科。是以光學、光化學、視覺生理、視覺心理等學科為基礎的綜合性科學,也是一門以大量實驗為基礎的實驗性科學。
2、顏色分類及特性
光經(jīng)過物體反射或透射刺激人眼,人眼的感光系統(tǒng)產(chǎn)生了此物體的光亮度和顏色的感覺信息。并將信息傳大腦中樞,在大腦中將感覺信息進行處理,于是形成了色知覺,人們就可認出此物品的明暗程度、顏色類別、顏色純潔的程度。
顏色分非彩色和彩色兩大類。非彩色是指白灰黑系列,包括深淺不同的灰色,稱為白灰系列,彩色是指白黑系列以外的所有顏色。
顏色有三種基本屬性:明度、色調(diào)和飽和度。明度是人眼對物體的明暗感覺,非發(fā)光物體的反射比越高,明度越高;色調(diào)是彩色間彼此相互區(qū)分的特性,不同波長的單色光具有不同的色調(diào),發(fā)光物體的色調(diào)決定于它的光譜組成,非發(fā)光物體的色調(diào)決定于光源的光譜組成和物體本身的反射或透射特性;飽和度是指彩色的的純潔性,可見光譜中的各種單色是飽和的彩色,物體色的飽和度決定于物體反射或透射特性。
3、描述顏色的方法
描述顏色簡單的方法是用顏色名詞,給每種顏色一個固定的名稱,并冠以適當?shù)男稳菰~,為人們交流色知覺信息提供了一種簡便的方式,但它不能定量地表示色知覺量;用標準色卡描述和測量顏色(如孟塞爾色卡,按照色知覺的三種基本特征量大小排隊,并按照各特征的差值相同的原則來制作色卡,給每個色卡一定的標號,以此來作為目視測量顏色的標準)此法雖然前進了一大步,但仍存在一定的缺陷;用心理物理學方法經(jīng)過大量實驗,并研究了人眼的視覺規(guī)律而建立起來的CIE(照明委員會,Commission international eclairage)表色系統(tǒng)可用數(shù)字量表示顏色,也可用物理儀器代替人眼測量顏色,使顏色測量更準確、客觀、具有可傳遞性。
4、現(xiàn)代顏色視覺理論
現(xiàn)代顏色視覺理論認為,在人眼視網(wǎng)膜上有三種感色的錐體細胞,分別對紅、綠、藍三種顏色敏感。另一些在視網(wǎng)膜深處的細胞,和外側膝狀核的細胞對紅光發(fā)生正電位反應,對綠光發(fā)生負電位反應,還有的細胞對黃光發(fā)生正反應,對藍光發(fā)生負反應,因此顏色視覺過程分為兩個階段。階段,視網(wǎng)膜上三種獨立的錐體感色物質(zhì),有選擇地吸收光譜不同波長的輻射,同時每一物質(zhì)又可單獨產(chǎn)生白和黑的反應。第二階段,在神經(jīng)興奮由錐體感受器向視覺中樞的傳導過程中,這三種反應 又重新組合,后形成三對對立性的神經(jīng)反應,即紅或綠、黃或藍、白或黑的反應。終在大腦皮層的視覺中樞產(chǎn)生各種顏色感覺。
所以,自然界中的每種顏色都可以用選定的、能刺激人眼中三種受體細胞的紅、綠、藍三原色,按適當比例混合而成。也即所有顏色均可被視為能刺激人眼的、選擇適當?shù)娜N輻射刺激的代數(shù)混合體。在顏色匹配實驗中,與待測色達到色匹配時所需的三原色的數(shù)量稱為三刺激值,分別以X、Y、Z表示。通過對眾多具有正常色覺的人體(稱為標準觀察者,即標準眼)進行廣泛的顏色比較試驗,測定了每一種可見波長(380nm—780nm)的光引起每種錐體刺激的相對數(shù)量的色匹配函數(shù)分別用(λ)、(λ)、(λ)來表示,再把這些色匹配函數(shù)組合起來,描繪成曲線,就叫做CIE色度標準觀察者的光譜三刺激值曲線。
色匹配函數(shù)和三刺激值間的關系如下:
X =K∫S(λ)P(λ)(λ)dλ
Y =K∫S(λ)P(λ)(λ)dλ
Z =K∫S(λ)P(λ)(λ)dλ
其中K = 歸化數(shù)
S(λ)=光源的相對功率分布
P(λ)= 物質(zhì)色光譜反射比或透射比
(λ)、(λ)、(λ)= 標準觀察者的色匹配函數(shù)
當某種顏色的三刺激值確定后,就可用其計算出該顏色在一個理想的三維顏色空間中的坐標,由此推導出許多組的顏色方程(稱為表色系統(tǒng))來定義這一空間,如:CIE1976L*a*b*色空間(CIE Lab均勻色空間),Hunter表色系統(tǒng)等,為常用的是CIE Lab均勻色空間表色系統(tǒng),該色空間由直角坐標L*、a*、b*構成,在立體三維坐標的任一點都代表一種顏色,兩點之間的幾何距離代表兩種顏色之間的色差,用ΔEab*表示,相等的距離代表相同的色差,參看圖示:
色品坐標L*、a*、b*與X、Y、Z三刺激值關系如下:
明度指數(shù) L* =116(Y/Yn)1/3-16
色品指數(shù) a* =500[(X/Xn)1/3-(Y/Yn)1/3]
b* =200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3]
色差 ΔEab*?。剑郏?Delta;L*)2 +(Δa*)2 +(Δb*)2]1/2
明度指數(shù)差 ΔL*?。絃*– L*t
色品指數(shù)差 Δa*?。絘*- a*t Δb* =b*-b*t
其中:Xn、Yn、Zn為*漫反射體或理想透明體的三刺激值(如下表所示):
“光源”標志 | Xn | Yn | Zn |
C/2° | 98.07 | 100.00 | 118.23 |
D65/10° | 94.81 | 100.00 | 107.32 |
以上公式僅適用于X/Xn、Y/Yn和Z/Zn大于0.008856時。當X/Xn、Y/Yn和Z/Zn大于0.008856時則由下式取代方程式的值:
用 7.778× (X/Xn)+(16/116)代替(X/Xn)1/3
用 7.778× (Y/Yn)+(16/116)代替(Y/Yn)1/3
用 7.778× (Z/Zn)+(16/116)代替(Z/Zn)1/3
根據(jù)色度學原理設計的WSD-3A型色度白度計,可通過光學模擬方式來完成對物體顏色三刺激值的測定,同時給出計算后的三維坐標L*、a*、b*值和色差ΔEab* 值以及其它色度學參數(shù)。儀器法測定顏色的方法已廣泛應用于彩電、彩印、紡織、造紙、建材、照明技術等行業(yè),在行業(yè)各產(chǎn)品的產(chǎn)品檢驗和生產(chǎn)質(zhì)量的控制中起到了重要作用。
附錄2:儀器顯示的各種白度色度物理量的數(shù)學關系式
康光顏色儀器提供了五種不同的表色系統(tǒng),它們分別是:CIE XYZ,CIE Yxy,CIE L* a* b*,CIE L*C*H°和Hunter Lab表色系統(tǒng)。并給出后四種色系統(tǒng)的色差表示。同時,根據(jù)中國國內(nèi)不同行業(yè)和計量部門對白度標準的要求,把白色作為一種具有高光亮度和低彩度的顏色的特殊屬性,進行定量和評價,提供了7種常用白度公式。另外,還有黃度公式和紡織品的色牢度公式。
1.XYZ色系統(tǒng)
X、Y、Z 是儀器直接測得的試樣三剌激值。
XYZ三剌激值可以是CIE1931(2°)或是CIE1964(10°)規(guī)定的,成為計量所有CIE表色系統(tǒng)、白度值和黃度值等的基礎參量.
2.Yxy色系統(tǒng)
在Yxy色系統(tǒng)中,Y是明度因子,它對應于反射比或透射比的百分值。x和y的座標值由下列方程確定:
X Y
x= ——————— y= ———————
X+Y+Z X+Y+Z
其中X、Y、 Z是儀器測得試樣的三剌激值。
在x、y色品圖中可以知道可見光顏色分布在一個色品三角形中,色彩度是從中心向邊緣發(fā)展,而色調(diào)的變化則圍繞著三角形的邊發(fā)展,物體的色品值可以在色品三角形中的點確定,即可知道色調(diào)和色彩度,而Y值則表明顏色的明亮程度。
色差值ΔY、Δx和Δy可計算如下:
△Y=Y-Yt △x=x-xt △y=y(tǒng)-yt 其中Y、x、y是測得的樣品值,Yt、xt、yt是目標色值。
3.L*a*b* 色系統(tǒng)
在 CIE Yxy色品圖上看出,相等的距離并不相當于人眼感覺到的相等色差。然而CIE1976L*a*b*色系統(tǒng),更為接近地代表人們對于顏色的感覺靈敏性。在這一系統(tǒng)中,相等的距離近似地等于人眼所覺察到的相等色差。于是,這一系統(tǒng)又稱之為均勻色系統(tǒng)。詳見附錄1有關內(nèi)容。
CIEL*C*H°色系統(tǒng)與L*a*b*是同樣的色品圖。不同處是L*C*H°使用的是柱面坐標,而L*a*b*使用的是直角坐標。在L*C*H°色系統(tǒng)中,L*是亮度變量,C*是飽和度,H°是色調(diào)角,它們的定義方程式是:
L* =L*
C* =
H°=tan-1 (b*/a* ) 當a* >0和b* ≥0時
H°=180°+tan-1 (b*/a* ) 當a* <0時
H°=360°+tan-1 (b*/a* ) 當a* >0和b* <0時
由色品圖上看出:
彩度C* 是試樣色點 A和原點的一條連線,其大小即是線的長度,而色調(diào)角H°則是彩度軸C* 與色度軸a* 之間的夾角,那么試樣A的色度可以由色彩度C* 和色調(diào)H°來確定。
L* C* H°色差測量:
色差值△L* 和△C* 由下式計算:
△L* =L* -L
△C* =C* -C
△h = H°-Ht
C* =
C =
式中L* 、a* 、b* 、C* 是測得的試樣值,L 、a 、b 、C是目標色值。色調(diào)差用符號△H*表示,公式為:
式中△H* 的正負號與△h的正負號相同。
5.HunterLab 色系統(tǒng)
HunterLab色系統(tǒng)是1966年研究出來的,它以測量值表示的色差程度更加嚴格地符合人眼感受到色差程度。色系統(tǒng)中, L是明度變量,a和b是色品坐標,在10°視場、 D65光源條件下,它們的方程式是:
L=10.0´
a=17.5´(1.0547´X-Y)/
b=7.0´(Y-0.9318´Z)/
色差值△L、△a、△b按下列公式計算:
△L=L-Lt
△a=a-at
△b=b-bt
式中:L、a、b是測得的試樣之值。Lt 、at 、bt 是目標色值。
其總色差是:
△E=
6.CIE86 白度 CIE86白度是CIE白度委員會在1983年正式推薦1986年正式公布出版的白度公式(又稱為甘茨白度)。其特點是:以物體顏色三刺激值為依據(jù)作計算,顏色的三刺激值性質(zhì)決定了對白度的貢獻,它們的等白度表面是色空間的同一平面,其公式是線性的。白度方程式如下: Wg=Y+800×(xn-x)+1700×(yn-y) Tw=900×(xn-x)-650×(yn-y) 式中Wg為白度值,Tw為談色調(diào)指數(shù); Y、x、y 為測得試樣的值;xn、yn是在10°視場下,D65光源的色品坐標值:
xn=0.3138 yn=0.3310
CIE 推薦說明:白度公式提供的是白度的相對評價而不是評價。對明顯色調(diào)的樣品,使用 CIE82公式是沒有意義的。應用上述公式,它的Wg值和Tw值應落在如下的極限范圍內(nèi):
-3<Tw<+3 40<Wg<(5Y-280)
7.R457 白度
R457白度是一個簡易的測量方法。在標準 ISO2470紙張漫反射比的測量,以及我國紙張、塑料等行業(yè)中都曾采用R457白度(又稱為藍反白度)。它規(guī)定用近似的 A光源照明,白度儀器的總體有效光譜靈敏度曲線的峰值波長在 457nm處,半波寬度為44nm。因為一般白色樣品反射率的曲線比較簡單,其白度反映在短波藍區(qū)部分為靈敏,儀器簡單,方法易行,所以有些行業(yè)今仍在應用。
一般三刺激色度儀器在D65/10°條件下,利用測量的 Z值獲得R457白度值也是*可以的,它的轉換方程式是:
Wb=0.925×Z+1.16
式中Wb代表R457白度值, Z是試樣的測量值。
8.Hunter 白度
采用HunterLab色系統(tǒng)的測量值L、a、b參量進行計算:
Wh=100-
式中Wh表示Hunter白度值。
9.GB5950 白度
GB5950是中國國家建材行業(yè)制定的白度測試方法標準,該標準要求的白度計算公式如下:
Wj=Y+400x-1000y+205.5
式中Wj是GB5950白度值,Y、x、y是D65 光源、10°視場條件下的測量值。
10.GB1530 白度
GB1530是中國日用陶瓷行業(yè)制定的白度測試方法標準,該標準要求根據(jù)物體的測試值的色調(diào)區(qū)分白度值為藍白度或黃白度,它的計算公式如下:
WTY =Y+818x-1365y+195 135°≥H°≥315°
WTB =Y-250X+3y+77.5 135°<H°<315°
式中WTY 是黃白度值,WTB 是藍白度值,H°是根據(jù)測量值計算出的色調(diào)角,Y、x、y是D65 光源、10°視場條件下的測量值。
11.Stensby 白度
Ws=L-3b+3a 12.Stephansen 白度
Wp=2.0817Z-1.3011X
13.黃度的表示
ASTM(D1925) 黃度
ASTM(D1925)黃度是美國材料學會ASTM D1925和我國國家標準GB2409“塑料黃色指數(shù)試驗方法”中規(guī)定使用的公式。
YID=100×(1.3011X-1.1494×Z)/Y
式中YID是ASTM(D1925)黃度值,Y、x、y是D65 光源、10°視場條件下的測量值。
ASTM(E313) 黃度
ASTM(E313)黃度是美國材料學會ASTM E313“近白色不透明材料白度指數(shù)及黃度指數(shù)的標準試驗方法”中規(guī)定使用的公式。
YIE=100×(Y-0.9318×Z)/Y
式中YIE是ASTM(E)黃度值,Y、x、y是D65 光源、10°視場條件下的測量值。
14.紡織品色牢度表示
A.紡織品試樣沾色牢度:
根據(jù)我國紡織行業(yè)標準FZ/T01023-93采用色度儀器對紡織品的沾色程度評級。該標準要求用試樣間的色差△E和明度差△L* 作出下列計算:
灰卡色差:△E=△E -0.4
沾色牢度:SSR=6.1-1.45×Ln(△E ) 當△E≥4.26時
SSR=5-0.23×△E 當△E<4.26時
報告沾色牢度的等級:
計算的SSR | 報告的SSR |
5.00~4.75 | 5 |
4.74~4.25 | 4-5 |
4.24~3.75 | 4 |
3.74~3.25 | 3-4 |
3.24~2.75 | 3 |
2.74~2.25 | 2-3 |
2.24~1.75 | 2 |
1.74~1.25 | 1-2 |
<1.25 | 1 |
B.紡織品試樣變色牢度:
根據(jù)我國紡織行業(yè)標準FZ/T01024-93采用色度儀器對紡織品的變色程度評級。該標準要求用試樣的L* 、C* 和H°值,以及試樣間的色差△E、△L* 、△C* 和△H° 值,進行計算:
用如下一系列公式計算退色牢度灰卡色差△EF :
△EF=
△HF =△HK /[1+(10×CM /1000)2 ]
△CF =△CK /[1+(20×CM /1000)2 ]
△HK =△H* -D
△CK =△C* -D
D=△C* ×CM ×e-X /100
X=[(hM -280)/30]2 若|(hM -280)|≤180
X=[360-|(hM -280)|/30]2 若|(hM -280)|>180
CM =(C* +C)/2
hM =(Ho +H)/2 若|Ho +H|≤180
hM =(Ho +H)/2+180 若|Ho +H|>180和|Ho +H|<360
hM =(Ho +H)/2-180 若|Ho +H|>180 和|Ho +H|≥360
報告變色牢度的級數(shù)
計算的△EF 報告的級數(shù)GS |
<0.40 5 |
≥0.40 <1.25 4-5 |
≥1.25 <2.10 4 |
≥2.10 <2.95 3-4 |
≥2.95 <4.10 3 |
≥4.10 <5.80 2-3 |
≥5.80 <8.20 2 |
≥8.20 <11.60 1-2 |
≥11.60 1 |
變色勞度灰卡級數(shù)的函數(shù)計算:
GS=5-Log(△EF /0.85)/Log(2) 當△EF >3.40時
GS=5-△EF /1.7 當△EF ≤3.40時
附錄3:測粉體時恒壓壓樣器的使用
在測量粉末狀樣品時,先應將粉末樣品制成表面平整的標準樣品,以便于測量。本儀器提供隨機附件——恒壓壓樣器和粉體樣品盒來制作標準樣品。
①壓樣器手柄 ②壓樣螺母 ③補蓋 ④活動壓塊 ⑤壓容器⑥壓蓋 ⑦玻璃板
粉末樣品的制作
開壓樣盒,清掃干凈,把玻璃
板放在壓容器上,用壓蓋壓住,擰緊,口向上。
將粉末樣品填入壓容器內(nèi)。一般以不超過2/3為宜。然后再將壓塊放在粉末上。
將壓樣手柄擰到壓容器上,順時針旋轉壓樣手柄,給樣品加壓。當壓力達到一定值時,壓樣手柄產(chǎn)生滑動,并聽到了響聲,此時便可以停止加壓。
反時針旋轉壓樣手柄和壓樣螺母。
蓋輕輕擰到壓容器內(nèi),貼緊樣品即可。翻轉壓樣盒,擰下壓蓋,取出玻璃板。即完成樣品的制作。
儀器系數(shù)的輸入方法
儀器測色線性修正系數(shù),是用來修正儀器測色的準確性和線性的九個常數(shù),一般在儀器出廠前已經(jīng)輸入,用戶不可隨意改動。當儀器因某種原因造成數(shù)據(jù)混亂或測量結果為零時,檢查此修正系數(shù)是否丟失或混亂,如果丟失或混亂,需重新輸入。
按 執(zhí) 行 鍵,液晶顯示器上顯示:
3. 按 - 鍵,液晶顯示器上顯示:
Clear EEROM ENT Yes EDIT No |
Ax -0.0000
5. 按動 + 鍵或 - 鍵,使閃爍的數(shù)位加減或變±,按下 → 鍵或 ← 鍵,使閃爍的數(shù)位右移或左移,把A1輸入為隨機儀器線性修正系數(shù)表所示的數(shù)值。
隨機儀器線性修正系數(shù)表:
| A | B | C |
x |
|
|
|
y |
|
|
|
z |
|
|
|
光源燈泡的更換
光源燈在儀器中是一個非常重要的部件,它的好壞直接影響到儀器的準確度與穩(wěn)定性,所以,在光源燈損壞或超過正常工作時限后,一定要更換原規(guī)格的燈泡,以免影響儀器的性能。燈的規(guī)格屬性 鹵鎢燈
規(guī)格 10W 6V
相關色溫 3200?。?/span>
標準 A 光源
更換步驟
⒈ 關掉電源。旋下測量頭頂部的補蓋,即可看見里面的鹵鎢燈泡。如圖所示。
⒉ 擰松兩個燈腳螺絲,拔出舊燈泡。
⒊ 打開電源,用萬用表測量兩燈腳之間的電壓,正常值為5.8±0.4V(直流)。如果不在這個范圍內(nèi),則表明儀器的電源電路有故障,應在排除故障后再繼續(xù)更換。否則可能損壞新的燈泡。
⒋ 關上電源,把新燈泡插入插口,調(diào)整燈泡位置,使燈絲的中點處于鏡頭中心線上。注意不要直接用手捏著燈泡。再擰緊兩個燈腳螺絲(稍用力)。
⒌ 旋好補蓋。打開電源,開機八小時后再進行正常測試。
附錄6:WB—2000IXA型技術規(guī)格說明
品 名 WB –2000IXA型 全自動測色儀色差儀
照測條件 反射:0/d 透射:0/0
型 式 透反射式色度計
測量孔徑 反射:φ18 毫米,透射:φ10毫米測孔
靈 敏 度 近似于CIE 1964 等色函數(shù)
校正基準 國家標準白色校正板基準
觀察條件 標準D65 光源、10° 視場
測定范圍 1.5 ~ 100%(反射率)
表色參數(shù) 值:CIE XYZ、Yxy、L*a*b*、L*C*H*、 HunterLab
色 差:Yxy、L*a*b*、L*C*H*、HunterLab的色差值
白 度:CIE86白度Wg和Tw值、R457白度Wr值、Hunter白度Wh值、GB5950 白度Wj值、GB1530白度中黃白度WTY和藍白度WTB值、Stensby白度Ws值、Stephansen白度Wp值
黃 度:ASTM(D1925)黃度YID值、ASTM(E)黃度YIE值
色牢度:沾色牢度SSR級數(shù)、灰卡色差△E
變色牢度的級數(shù)GS、灰卡色差△EF
穩(wěn)定性: △X △Y △Z≤0.2/小時
重復性: △X △Y △Z≤0.2 △E≤0.15
準確性:ΔY≤1.50 Δx、 Δy≤0.01 Wr≤1.0
使用溫度范圍 0~40℃
保管溫度范圍 – 20~55℃
上一條:PN-48B白度測定儀儀器標準
下一條:箱式電阻爐操作過程