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技术分享 | 爱色丽积分球色度仪包含与排除镜面反射区别

时间:2023-02-25 11:11:09来源:爱色丽彩通作者:Xrite

  色彩测量过程中

  包含与排除镜面反射有何不同

  对于测色仪器,CIE 规定了多种典型的测量结构。其中积分球型测量结构通用性强,被广泛应用于各个行业。对于反射型颜色测量,市面上最流行的结构为d/8°,即积分球散射照明,8°接受器接收。另外根据接受器对称位置积分球的状态,又可分为包含镜面反射状态和排除镜面反射状态。

  测量包含镜面反射(SPIN) - 包括镜面反射光分量(SCI)将从样本中捕获真实的颜色数据,无论样品表面外观如何。类似于您的眼睛看到没有光泽的杂志图片的方式,包含镜面反射否定了表面外观对颜色测量的影响。

  测量排除镜面反射(SPEX) - 又称排除镜面反射光分量(SCE) - 类似于您的眼睛感知颜色的方式。物体的表面纹理特征也是您看到的颜色的一部分。换句话说,表面非常光泽的物体,通常比相同颜色的哑光表面数据上显得更暗 - 就像你看到的那样。

  如上图,积分球是一个内壁呈白色的圆球,其内壁有极高的反射和散射性能,广泛用于光源的色度和强度的测量。当其用于颜色测量仪器时,球体会有多个开孔。其中之一是测量孔,它与被测物体紧密接触;另外还有一个观测孔,即接受器孔,它在测量孔对面,一般与法线呈8º,用于采集物体的反射光;在与观测孔相对于法线对称的地方的开孔,为镜面反射孔(有时也称作光泽吸收井),这个孔可以关闭和打开,用来控制镜面反射光的采集与否。测量物体颜色时,光源会从侧面射入球体内部;因为内壁为高反射材料,光会在内壁反复反射,最后照射在样品表面;样品将反射部分色光,被在8°位置的接受器接收;接受器将对光进行分解(分光),并通过处理器计算出反射率曲线,然后计算出诸如CIELabCh等常用颜色参数。

  与接受器对称的位置有两种状态:一种为积分球全封闭状态,此时测量获得的数据,我们成为包含镜面反射数据(Specular Component Included,简写:SCI,SPIN,包含);一种为积分球敞开状态,此时测量获得的数据,成为排除镜面反射数据(Specular Component Excluded,简写:SCE,SPEX,包含)。原理图如下(左边为包含,右边为排除):

  由于积分球内壁为高反射率高散射材料,内壁上的任一点相当于一个点光源,那么包含与排除的差异可以理解为镜面处的光源发光与否(左边为包含,右边为排除):

  可见包含镜面反射状态下,我们看到的结果包含了镜面反射光;而排除镜面反射状态下,则只看到散射光引起的反射,没有镜面光。那么这两种状态对于我们颜色测量与生产有何不同意义呢?我们也可以按照图下面示意图来分析: