色度的測量及其儀器

1、色度的測量及其儀器色度（chromaticity），顏色是由亮度和色度共同表示的，而色度則是不包括亮度在內(nèi)的顏色的性質(zhì)，它反映的是顏色的色調(diào)和飽和度。人的視覺系統(tǒng)對色彩的感知是錯綜復(fù)雜的，為了可以量化地描述色彩，國際照明協(xié)會根據(jù)實(shí)驗(yàn)，將人的視覺系統(tǒng)對可見光內(nèi)不同波長的輻射能所引發(fā)的感覺用紅、綠、藍(lán)三原色的配色函數(shù)來加以紀(jì)錄。色度學(xué)中所應(yīng)用的方法和工具，都是以目視顏色匹配定律和國際上一致采用的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的。國際照明委員會（CIE），通過其

2、色度學(xué)委員會，推薦了色度學(xué)方法和基本的標(biāo)準(zhǔn)。在紅、綠，藍(lán)三原色系統(tǒng)中，紅。綠、藍(lán)的刺激量分別以R、G、B表示之。由于從實(shí)際光譜中選定的紅、綠、藍(lán)三原色光不可能調(diào)(匹)配出存在于自然界的所有色彩，所以，CIE于1931年從理論上假設(shè)了并不存在于自然界的三種原色，即理論三原色，以X，Y，Z表示，以期從理論上來調(diào)(匹)配一切色彩。形成了XYZ測色系統(tǒng)。X原色相當(dāng)于飽和度比光譜紅還要高的紅紫，Y原色相當(dāng)于飽和度比520毫微米的光譜綠還要高的綠，

3、Z原色相當(dāng)于飽和度比477毫微米的光譜藍(lán)還要高的藍(lán)。這三種理論原色的刺激量以X，Y，Z表示之，即所謂的三刺激值。三刺激值的公式如下：測量色度的儀器有多種：1、分光測色儀特點(diǎn)：測量物體的光譜反射或光譜透射特性，并不直接測量顏色的三刺激值。選用CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)觀察者，通過積分計(jì)算求得顏色的三刺激值。國內(nèi)首創(chuàng)的分光測色儀就是杭州彩譜的CS600系列分光測色儀?，F(xiàn)代分光光度計(jì)由照明光源、提供單色光的色散系統(tǒng)和對通過儀器的光輻射進(jìn)行測量的探

4、測器系統(tǒng)組成。分光光度計(jì)根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征可分為單光束分光光度計(jì)和雙光束分光光度計(jì)兩種。在全自動快速光譜分析中，多采用雙光束分光光度計(jì)，雙光束分光光度計(jì)又有不同結(jié)構(gòu)及工作原理，最常見的是雙光束光學(xué)自動平衡系統(tǒng)和雙光束電學(xué)平衡系統(tǒng)。如下圖：雙光束光學(xué)自動平衡系統(tǒng)三、光譜輻射計(jì)測量對象是光源，因此對波長準(zhǔn)確度和波長分辨率要求高比較測量的標(biāo)準(zhǔn)不是標(biāo)準(zhǔn)白板和空氣，而是經(jīng)過精確定標(biāo)的已知光譜分布的標(biāo)準(zhǔn)光源（黑體、鎢帶燈、鎢絲燈等）測量光源光譜分布的標(biāo)

5、準(zhǔn)：初級標(biāo)準(zhǔn)：各種溫度的黑體；次級標(biāo)準(zhǔn)：通過黑體標(biāo)定的鎢帶燈和專用鎢絲燈。其中鎢帶燈可與黑體進(jìn)行比較定出其光譜輻亮度值而作為測量光譜輻亮度的標(biāo)準(zhǔn)；而專用鎢絲燈則可與黑體進(jìn)行比較定出其光譜輻照度值，從而作為測量光譜輻照度的標(biāo)準(zhǔn)。光譜輻射計(jì)的組成有入射部分、單色儀、光度計(jì)量部分和輸出裝置。白度的測量一般來說，當(dāng)物體表面對可見光譜內(nèi)所有波長的反射比都在80%以上，可認(rèn)為該物體的表面為白色。白度的表達(dá)式：一、單波段白度公式W=GW=BW=R45

6、7（ISO白度）二、多波段白度公式Taube公式：W=4B3G黃度指數(shù)：W=(AB)GAGB對應(yīng)于紅、綠、藍(lán)區(qū)的反射比，使用相應(yīng)的濾色片修正的紅、綠、藍(lán)探測器測量出的反射比值，它們與三刺激值之間的關(guān)系式為X=fXAAfXBB，Y=G，Z=fZBB以明度L（或光反射比Y）和純度表示的白度公式：W=(YKPc2)12與色差概念有關(guān)的白度公式亨特白度：CIE1964WUV色空間：基準(zhǔn)白：理想漫反射體（未使用熒光增白劑FWA）CIE(1982)