让我们扒一扒分光测色仪的分类和特点

2021-08-10

分光测色仪是颜色测量中最基本的仪器,它可以轻松获取物体颜色的三刺激值X、Y、Z,它使用方便、精度高、获得表征颜色的各种参数方便,已成为测色行业应用最广泛的仪器。本文将带你解读分光测色仪的分类和特点,让我们一起去看看吧。

光栅分光测色仪

分光测色仪的分类:

测色用的分光光度计都是用来测量物质的分子光谱的,所以一般简称为分光光度计,不涉及其他类型的光谱(如原子吸收、拉曼等)。与分析用的分光光度计类似,可作如下分类:

(1)按工作光谱区的不同,可分为可见光分光光度计、紫外可见分光光度计、紫外可见近红外分光光度计。可见光分光光度计一般为测色专用,化学分析一般要延伸到紫外;后两种是测色、分析两用。

(2)按分光系统的不同,可分为棱镜分光光度计、光栅分光光度计、滤色片分光光度计。滤色片分光的仪器一般只用于测色。

(3)按光度方法的不同,可分为单光束和双光束分光光度计。

(4)按分光元件的多少,可分为单级单色器分光光度计和双联单色器分光光度计。双联单色器是在一次分光的基础上,再用分光元件进行第二次分光。色散相加的双联单色器可增加仪器的线色散和光谱分辨率。但双联单色器主要优点是能大大减少杂散光。一般单级单色器的分光光度计杂散光只能到0.1%,而双联单色器可到0.0001%。

(5)此外还可分为扫描式分光光度计和阵列光电器件接收的分光光度计。光栅旋转,出缝处顺序输出不同单色光的方式,我们称为扫描式分光光度计,为传统的形式。测色仪器的发展,人们用光电二极管阵列或CCD等接收器件,放在单色器的谱面上,取消了出缝,同时按一定波长间隔接收工作波段内的单色光,同时测得光谱反射比或透射比。测量速度极快。由于它获得的光谱不是连续的、较少用于化学分析。

分光测色仪的的特点:

测色分光光度计与化学分析用的分光光度计都是用于测量物体的光谱透射比或光谱反射比的仪器,有很多共同之处。事实上测色用的分光光度计就是由分析用的分光光度计发展来的。目前有许多高档分光光度计就具有测色和分析两用的功能。但是,用仪器测量颜色已有几十年的历史,测色用的分光光计已经形成了自己的一些特点。

与分析用的分光光度计相比,测色分光光度有下列的特点:

(1)测色分光光度计以测反射样品为主,兼顾透射样品。这是因为大多数颜色量度实践中所涉及的是物体的反射色;而分析用的分光光度计遇到的多是透射样品,而且多是液体样品。这是由于液体样品容易处理,便于测量,所以即使是固态试样,也常常制备成溶液状态进行测定。两用仪器必须有测反射样品和透射样品两种功能。

(2)常规的测色分光光度计局限在可见光范围内。CIE推荐精确计算,光谱范围取360nm~830nm;在大多数使用中可取380nm~780nm。因为光谱两端在色度学计算中贡献较小,对视觉影响不大。在市场上有的仪器甚至做到400nm~700nm,用于某些行业的颜色检验,但用时要慎重。而分析用的分光光度计一般要从可见光延伸到紫外(如185nm~900nm),或从紫外到近红外(如185nm~2500nm)。因为大多数物质分子的电子光谱处在紫外和可见光谱区,少数处在近红外区。仅能测可见光谱的仪器,在化学分析中会受到很大的限制。

(3)因为一般样品的光谱反射比曲线较为平缓,计算三刺激值时积分范围比较大,所以测色分光光度计的波长准确度要求可以低些。而光度准确度要求很高,否则对三刺激值计算结果有严重影响。

(4)在颜色测量中,测试几何条件比分析用的分光光度计的几何条件复杂的多。CIE对反射样品、透射样品都规定了严格的测试几何条件。测色分光光度计必须符合其中的一种。测色分析两用仪器必须有实现照明接收几何条件的附件。制作仪器时对几何条件的实现方案要特别小心,因为几何条件已经成为仪器之间测试结果不一致的重要原因。

(5)也是由于反射光谱一般比较平缓,CIE推荐精确计算时波长间隔为1nm,在大多数使用中可取5nm。所以对一般应用,测色分光光度计的采样间隔取5nm即可得到满意的结果,所以128元的光电阵列接收器件即可基本满足要求。这就是阵列接收的分光光度计广泛用于颜色测量的原因。而512元的光电接收器件就可获得CIE推荐的精确计算的1nm间隔的数据。而分析用的分光光度计关键在于需要光谱连续,如果采用光电阵列接收器件,除非采用像元很多的CCD,应该慎用。

(6)测色分光光度计必需有必要的专用测色软件。因为获得样品光谱反射比或透射比之后,还需要经过复杂的计算才能得到各种颜色参数,如三刺激值、色品坐标、不同公式的色差、各种指数(白度、黄度、色牢度……)等。这种计算工作一般用户难以自己完成。

以上是小编费了九牛二虎之力,为各位看官深扒的分光测色仪的分类和特点,不知各位看官是否满意。想了解后期更多精彩内容,可以继续关注我们。

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