​分光测色仪是如何描述颜色的?

2022-05-13

颜色是产品重要的外观属性,也是检验产品外观品质的重要指标之一,因此,为了保证产品外观颜色的一致性,就需要使用相应的颜色检测仪器对产品的色彩进行标准化的描述。本文为大家介绍了分光测色仪在产品颜色描述中的应用,感兴趣的朋友不妨了解一下!

分光测色仪测量颜色

色彩描述的方法有哪些?

目前的色彩描述方法分为定性描述的显色系统表示法和定量描述的混色系统表示法两种。

1.显色系统表示法

显色系统是根据色彩的心理属性即色相、明度和饱和度或彩度进行系统的分类排列的。显色系统以某种顺序对色彩要素进行分类,首先定义色相,这是颜色的基本特征,用以判断物体颜色是“红、绿、蓝……”等不同颜色,物体的色相取决于光源的光谱组成和物体表面选择性吸收后所反射(透射)的各波长辐射的比例对人眼所产生的感觉。其次定义明度,即对于某一色调按相对明亮感觉分类,就是人眼所感受到的色彩明暗程度。最后定义饱和度,它表示离开相同明度中性灰色的程度。常用的显色系统有孟塞尔表色系统、瑞典的自然色系统(NCS)、德国DIN表色系统等。目前在世界各国的印刷业中采用最多的是色谱、油墨色样卡。

孟塞尔表色系统是最具有代表性的显色系统,它按目视色彩感觉等间隔的排列方式采用色卡表示色彩的色相、明度、彩度三种属性。色卡用圆筒坐标进行配置,纵轴表示明度V,圆周方向表示色相H,半径方向表示彩度C。

2.混色系统表示法

由于显色系统存在的不足,人们迫切需要一种精度更高、对人依赖性低的色彩定量描述系统,因此提出了混色系统。它以采用光的混色实验求出的为了与某一颜色相匹配所必要的色光混合量作为基础并对色彩进行定量描述。混色系统又称为三色表色系统,用三个值表示色刺激。把色刺激的光谱分布称作色刺激函数。三刺激值是由色刺激函数这种物理量和人眼的心理上的光谱响应之组合而求出的,因此是一种心理物理量。我们把表示色刺激特性的三刺激值的三个数值称为色度值,把用色度值表示的色刺激称为心理物理色。因此作为混色系统的表色值可用色度值。


分光测色仪描述颜色的方法:

分光光度法是用分光测色仪测定样品的反射光谱分布,得到其在不同波长(380~780nm的可见光谱范围内)的光谱反射率,即可绘出样品颜色的分光光度曲线。分光光度曲线可以准确地描述颜色的性质。通过分光光度曲线,可以直接辨认出该颜色的色相,并粗略地判断它的明度和饱和度的大小。

1.色相的表示

颜色的色相是由分光光度曲线的峰值位置对应的光谱波长来决定的。简言之,分光光度曲线的波峰出现在哪个位置就表现为哪种颜色。下图分别表现了三条反射曲线。左侧图中的曲线峰值位于600~700nm的红光区,表明该物体吸收蓝色光和绿色光、反射红色光,是红色的不透明体;中间那幅图的曲线峰值出现在500~600nm的绿光区,表明该物体吸收蓝色光和红色光、反射绿色光,是绿色的不透明体;同理,右图中曲线的峰值出现在400~500nm的蓝光区,表明该物体是蓝色的不透明体。

分光光度曲线表现红色、绿色、蓝色相

2.明度的表示

颜色的明度大小由曲线远离横轴的距离来表示。曲线所处的位置离横轴越远,说明其反射率或透射率越大,颜色的明度就越大。如下图所示,两曲线形状相似,峰值都出现在蓝光区的相同波长位置,表明它们的色相是相同的。但颜色A与横轴的距离大于颜色B,说明颜色A的明度大于颜色B。颜色A表现为蓝色,颜色B表现为深色。

明度的差异

3.饱和度表示

在分光光度曲线上,颜色的饱和度是以波峰与波谷之间的差值来表示。曲线的峰值与谷值相差越大,则表明该颜色的饱和度越大,反之越小。换言之,曲线的弯曲度越大,颜色的饱和度越高。曲线越平直,颜色的饱和度越小。如下图所示,两条曲线的峰值都出现在绿光区的相同位置,表明它们的色相是相同的,但颜色A的弯曲度大于颜色B。表明颜色A的饱和度大于颜色B。颜色A表现为较纯正的绿色,颜色B表现为浅绿色。

饱和度的差异

当波峰与波谷的差值为0时,代表该颜色对入射光中各波长部分的吸收是“非选择性的”、“均等的”,该颜色表现为无彩色。无彩色的分光光度曲线均表现为没有波峰、波谷的平直横线,其与横轴的距离代表着无彩色的明度大小。如图所示,反射率<10%的为黑色,反射率>75%的为白色,介于10%~75%之间的为灰色,都用水平线表示。

分光光度曲线表色法是一套完整、科学、准确的颜色表示方法。但它是用曲线图进行表示的,识别和应用时显得非常抽象、不够直观,只能借助专门的仪器才能测量得出。

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