色差仪原理详解:色差仪

一、‌光学原理‌

光源与光路设计‌

色差仪原理详解:色差仪

色差仪采用标准化光源(如D65光源,模拟自然光光谱),通过透镜系统将光线均匀照射到被测物体表面‌色差仪

根据样品特性选择反射法(非透明材料)或透射法(透明/半透明液体)接收光信号,例如纺织品反射率测量或食用油透射色度分析‌色差仪

‌分光与光信号采集‌

反射/透射光经分光系统分解为连续光谱,利用光电二极管阵列或光栅分光技术捕获不同波长(380-780nm可见光范围)的光强度数据‌色差仪

二、‌光电转换与信号处理‌

光电探测器‌

光信号通过光电二极管或光电倍增管转换为电信号,经放大、滤波处理消除噪声干扰,生成连续光谱数据‌色差仪

三刺激值计算‌

基于CIE标准色度系统(如CIE 1931 2°或CIE 1964 10°视场),将光谱数据转换为三刺激值(X, Y, Z),红、绿、蓝三原色的视觉响应强度‌色差仪

三、‌颜色模型与色差量化‌

CIELAB色度空间‌

三刺激值进一步转换为CIELAB色度参数:

L*‌:明度(0-100色差仪 ,黑→白);

展开

‌a*‌:红绿轴(+a偏红色差仪 ,-a偏绿);

b*‌:黄蓝轴(+b偏黄,-b偏蓝)‌色差仪

色差计算公式‌

核心公式为 ‌ΔE*ab = √(ΔL² + Δa² + Δb²)‌,量化样品与标准色的综合色差‌色差仪

部分仪器支持进阶公式(如CIE2000),优化对人眼感知差异的匹配精度‌色差仪

四、‌校准与测量流程‌

校准步骤‌

零点校准‌:在无光环境下调整仪器基准值‌24;

白板校准‌:使用标准白板校正灰阶值,确保光源稳定性‌24色差仪

测量实施‌

样品需平整清洁,避免环境光干扰;仪器自动采集数据并显示色度参数及ΔE值‌色差仪

五、‌技术适配性‌

多行业应用‌:涵盖塑胶(黄变指数)、纺织(色牢度)、食品(食用油色度)等领域,支持固体、液体、粉末等形态‌68色差仪

‌高精度测量‌:分光式色差仪(如分光光度计)可达ΔE≤0.01,满足实验室级需求‌色差仪

‌原理总结‌:色差仪通过标准化光源照射样品→分光系统捕获光谱→光电转换生成三刺激值→映射至CIELAB色度空间→计算ΔE值,实现颜色差异的客观量化‌色差仪

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