色度计 Colorimeters

2022-12-22 11:48:35 浏览:241

定义

测量与颜色感知相关的数量的仪器。

从严格意义上讲,色度计是测量与色觉相关的物理量的仪器。 通常,此类设备提供三刺激值,例如CIE RGB,CIE XYZ或LMS类型。 这些是某些选定色彩空间中的坐标。

术语色度计有时也更广泛地用于在颜色印象不是实际感兴趣的方面,但仅使用波长依赖性吸收的应用中的仪器,例如,用于检索有关其他方面的信息,例如溶液中某些光吸收物质的浓度。 例如,该术语的这种不准确使用在分析化学中很常见。

不同类型的色度计可以应用于光(例如,来自某些用于照明的光源)或与光相互作用的物体,例如染料和油漆。 下面介绍一些典型的色度计类型及其典型应用。

用于光源表征的色度计

通常,人们需要客观地表征光的颜色或色彩平衡 - 例如,用于照明的白光。 在其他情况下,例如在信号灯的LED测试中,可以检查彩色光输出的一致性。

在任何情况下,通常感兴趣的不是光的完整光谱,因为可以用某种光谱仪(更具体地说,光谱辐射计)测量。 相反,在比色法中,人们只对由此产生的颜色感知感兴趣。 这些信息经常以三刺激值的形式被捕获。 在早期,颜色测量通常基于对象与颜色参考对象的视觉比较,但这种方法并不常见。

这取决于应用哪种三刺激值最合适。

根据应用的不同,不同种类的三刺激值可能是合适的。 例如,人们可能希望获得RGB值,以便可以使用RGB颜色显示轻松再现获得的颜色(如果两个RGB颜色空间不相同,则可能在应用数学校正(颜色转换)之后)。 在其他情况下,可能需要LMS三刺激值,指示人眼中视锥受体细胞的反应。

如果三刺激色度计基于 RGB 色彩空间工作,则某些光谱吸收特征可能不会产生与人眼相同的颜色结果。 通过优化光谱响应曲线,可以将这种观察者同色异谱颜色误差降至最低;例如,人们可以尝试满足路德条件(在罗伯特路德之后),获得真正的比色仪。

三刺激色度计

三刺激色度计通常包含三个光电探测器,每个光电探测器都配备了一个滤光片,用于正确塑造光谱响应。

测量三刺激值的最简单方法(用于三刺激色度计,有时也称为滤光光片光度计)是使用合适的滤光片和光电二极管(通常是硅光电二极管)的组合。 例如,合适的红色、绿色或蓝色滤光片可以修改光电探测器的光谱响应(即,波长依赖性响应度),使得该滤光器在所使用的RGB颜色空间中获得RGB(红色、绿色和蓝色)颜色值。 这种类型的简单设备可以相对便宜、轻便、紧凑和坚固。 紧凑型仪器可能包含实际的测量设备、显示器和其他所有内容;在其他情况下,有一个紧凑的外部测量头,通常通过电缆连接到仪器的其余部分。

改进的工作原理基于单个光电探测器和旋转滤光轮;然后,使用不同的滤波器进行测量不是同时进行,而是随后进行。 该原理特别适用于成像色度计(见下文)。

请注意,例如,RGB 颜色空间不能用于准确表示任意颜色:RGB 色域之外存在颜色,这在数学上对三个坐标中的至少一个具有负值——然而,这当然永远不会在这样的仪器中发生,因为测量的强度不能是负的。 (例如,对于任何单色光,都会出现此问题。 然而,这种限制并不总是实际相关的,例如,如果颜色的进一步处理涉及这种限制:它无助于准确记录无论如何都无法准确打印或显示的颜色。

通过使用一个或多个带有其他滤光片的附加光电探测器,可以大大扩展色彩空间,然后组合四个或五个测量值来计算传递的三刺激值。

带光谱仪的色度计

先进的色度计包含一个光谱仪;它们可以更准确,但也更昂贵。

为了避免可访问色彩空间的限制,可以使用更复杂的测量方法和光谱仪,该方法必须跨越整个可见光谱范围。 从获得的光谱中,只需将光谱强度的乘积与适当的滤波函数进行光谱积分,就可以计算出各种三刺激值。 观察者同色异谱的问题也以这种方式消除。 此外,此类仪器通常是计算机控制的,这使得它们能够提供各种有用的附加功能(见下文)。 然而,这种方法的明显缺点是成本高得多,尺寸和重量更大(通常使此类设备不便携)以及通常较低的鲁棒性。

在一些成像色度计(见下文)中,实际上结合了两种操作原理:实际测量是基于简单的三刺激色度计的滤光片原理进行的,但还有一个单通道光谱仪用于校准颜色数据。 这种方法组合也可用于需要最终测量速度的情况。

先进的色度计可能能够输出不同类型的三刺激值。 例如,它可以同时

光检测和表征

作          者: 泮桥成像光电商城

出          处: https://www.ipanqiao.com/entry/1223

版          权:本文版权归泮桥成像光电商城所有

免责声明:本文中使用的部分文字内容与图片来自于网络,如有侵权,请联系作者进行删除。

转          载:欢迎转载,但必须保留上述声明;必须在文章中给出原文链接;否则必究法律责任。

Copyright © 2019-2022 南京超维景生物科技有限公司 版权所有 www.ipanqiao.com苏ICP备20009590号-1
联系我们
立即做合同
微信客服
电话咨询

400-998-9826

17302548620

快速留言

泮桥成像光电商城专业人员会在24小时之内联系您

关闭 提交