颜色测量-分光机课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,海洋光学亚太分公司,光谱仪与颜色测量,海洋光学亚太分公司光谱仪与颜色测量,1,颜色测量初步,CIE1931RGB,真实三原色表色系统,颜色方程表示：,C=R,（,R,）,+G,（,G,）,+B,（,B,）,式中,C,表示待配色光；（,R,）、（,G,）、（,B,）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位量；,R,、,G,、,B,分别为匹配待配色所需要的红、绿、蓝三原色的数量，称为三刺激值,国际照明委员会（,CIE,）规定红、绿、蓝三原色的波长分别为,700nm,、,546.1nm,、,435.8nm,颜色测量初步CIE1931RGB 真实三原色表色系统 颜色,2,颜色测量初步,CIE1931RGB,真实三原色表色系统,在颜色匹配实验中，为了表示,R,、,G,、,B,三原色各自在,R+G+B,总量中的相对比例，我们引入色度坐标,r,、,g,、,b,。,式中,r+g+b=1,颜色测量初步 CIE1931RGB 真实三原色表色系统 在,3,颜色测量初步,1931CIE-XYZ,标准色度系统,所谓,1931CIE-xyz,系统，就是在,RGB,系统的基础上，用数学方法，选用三个理想的原色来代替实际的三原色，从而将,CIE-RGB,系统中的光谱三刺激值 和色度坐标,r,、,g,、,b,均变为正值。,两组颜色空间的三刺激值有以下关系：,X=0.490R+0.310G+0.200B,Y=0.177R+0.812G+0.011B,Z=0.010G+0.990B,两组颜色空间色度坐标的相互转换关系为,x=,（,0.490r+0.310g+0.200b,）,/,（,0.667r+1.132g+1.200b,）,y=,（,0.117r+0.812g+0.010b,）,/,（,0.667r+1.132g+1.200b,）,z=,（,0.000r+0.010g+0.990b,）,/,（,0.667r+1.132g+1.200b,）,颜色测量初步1931CIE-XYZ标准色度系统 所谓193,4,颜色测量初步,CIE1976 L*a*b*,色度空间,CIE1976L a b,空间由,CIEXYZ,系统通过数学方法转换得到，转换公式为：,其中,X,、,Y,、,Z,是物体的三刺激值；,X,0,、,Y,0,、,Z,0,为,CIE,标准照明体的三刺激值；,L*,表示心理明度；,a*,、,b*,为心理色度。,明度差：,L=L,1,-L,2,色度差：,a=a,1,-a,2,b=b,1,-b,2,总色差：,颜色测量初步 CIE1976 L*a*b*色度空间 CIE,5,颜色测量初步,CIE1931XYZ,标准色度系统,vs CIE1976 L*a*b*,色度空间,CIE1931XYZ,标准色度系统,CIE1976 L*a*b*,色度空间,颜色测量初步 CIE1931XYZ标准色度系统 vs CI,6,光谱学初步,根据研究光谱方法的不同，习惯上把光谱学区分为发射光谱学、吸收光谱学与散射光谱学。这些不同种类的光谱学，从不同方面提供物质微观结构知识及不同的化学分析方法。,光谱学是光学的一个分支学科，它主要研究各种物质的光谱的产生及其同物质之间的相互作用。光谱是电磁辐射按照波长的有序排列，根据实验条件的不同，各个辐射波长都具有各自的特征强度。,通过光谱的研究，人们可以得到原子、分子等的能级结构、能级寿命、电子的组态、分子的几何形状、化学键的性质、反应动力学等多方面物质结构的知识。但是，光谱学技术并不仅是一种科学工具，在化学分析中它也提供了重要的定性与定量的分析方法。,1666,年，牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解成了从红光到紫光的各种颜色的光谱,1802,年，渥拉斯顿观察到了光谱线，其后在,1814,年夫琅和费也独立地发现它,光谱学初步 根据研究光谱方法的不同，习惯上把光谱学区,7,光谱学初步,发射光谱可以区分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带状光谱和连续光谱。线状光谱主要产生于原子，带状光谱主要产生于分子，连续光谱则主要产生于白炽的固体或气体放电。,吸收光谱学所研究的是物质吸收了那些波长的光，吸收的程度如何，为什么会有吸收等问题。研究的对象基本上为分子。,在散射光谱学中，喇曼光谱学是最为普遍的光谱学技术。当光通过物质时，除了光的透射和光的吸收外，还观测到光的散射。在散射光中除了包括原来的入射光的频率外,(,瑞利散射和廷德耳散射,),，还包括一些新的频率。这种产生新频率的散射称为喇曼散射，其光谱称为喇曼光谱。,光谱学初步发射光谱可以区分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带,8,颜色与光谱,紫外光的波长范围为,4-400nm,。,(200-400,为近紫外区，,4-200nm,为远紫外区。,),可见光范围,380,780nm,近红外区域按,ASTM,定义是指波长在,780,2526nm,范围内的电磁波。,对于不发光物体的颜色，主要采用,反射颜色测量,；而对于光源、,LED,等发光源的颜色，主要采用,发射颜色测量,。,颜色与光谱紫外光的波长范围为4-400nm。(200-400,9,颜色计算,匹配物体反射色光所需要红、绿、蓝三原色的数量为物体色三刺激值，即,X,、,Y,、,Z,，也是物体色的色度值。物体色彩感觉形成了四大要素是光源、颜色物体、眼睛和大脑，物体色三刺激值的计算涉及到光源能量分布,S(),、物体表面反射性能,(),和人眼的颜色视觉 、三方面的特征参数，即：,对于照明光源而言，光源三刺激值（,0,、,Y,0,、,Z,0,）的计算仅涉及到光源的相对光谱能量分布,S(),和人眼的颜色视觉特征参数，因此光源的三刺激值可以表示为：,式中：,K=100/,由物体三刺激值计算,Yxy,的公式为,Y=Yx=X/,（,X+Y+Z,）,y=Y/,（,X+Y+Z,）,颜色计算匹配物体反射色光所需要红、绿、蓝三原色的数量为物体色,10,颜色测量,光谱仪和测量系统,SpectraSuite,测量界面,颜色测量光谱仪和测量系统SpectraSuite测量界面,11,颜色测量应用,工业应用,印染,造纸,油漆,印刷,农业生产,水果色度,面粉白度,棉花分级,环境监测,草皮颜色,海水颜色,更多应用：医学、生物学、化学,颜色测量应用工业应用农业生产环境监测更多应用：医学、生物学、,12,颜色测量实例应用,LED,分光机系统,LED,分光机系统,项目说明：,在流水线上自动对,LED,进行分类，主要监测参数为发光强度和颜色。颜色检测部分采用,CIE1931,色度系统，计算,x,，,y,值。,整个流水线构成为：,LED,进料盘,-LED,进料导轨,-LED,光谱采集并计算光强和,x,、,y,值,-LED,分拣。,颜色测量实例应用LED分光机系统LED分光机系统项目说明：,13,颜色测量实例应用,LED,分光机系统,LED,进料盘,LED,进料导轨,LED,光谱采集头,LED,分拣轨道,颜色测量实例应用LED分光机系统LED进料盘 LED进料导,14,颜色测量实例应用,LED,分光机系统,玻璃镜片,光线部分反射部分透射,LED,光线,透射光用于测光强,反射光用于测量颜色,凸透镜用于聚光,滤光片进行衰减,光纤至,USB4000,光谱仪，用于颜色测量,颜色测量实例应用LED分光机系统玻璃镜片LED光线透射光用,15,颜色测量实例应用,LED,分光机系统,LED,自动分类（左上图）,和人工检测（右图）,颜色测量实例应用LED分光机系统LED自动分类（左上图）,16,Thanks,！,谢谢！,Thanks！谢谢！,17,