d:8°积分球色差仪原理及测量模式SCI/SCE

2025-12-19 3nh 103

色差仪根据仪器光路结构的不同,可以分为不同的类型,其中d/8°光路结构是一种常见的光路结构,这类仪器也成为积分球色差仪,一般具有SCI/SCE两种测量模式。本文对d:8°积分球色差仪原理及测量模式SCI/SCE做了简要的介绍。

D/8积分球色差仪

d:8°积分球色差仪原理:

d:8°积分球式测量仪器的光路图如下图所示,其基本原理为:光线垂直照射在测量物体上,反射光线在积分球内被均匀反射(积分球的内表面采用完全反射漫射材料,光线可以被来回反射)后单角度接收。相当于一个均匀的球体发光,照射在测量物体表面,测量它的光谱反射率。一般在球体内部与接收角度相对的位置上安装一个光泽吸收陷阱,当打开这个光泽吸收陷阱时,可以将任何镜面反射削减到最小值,这种测量方式称之为“排除镜面反射”(SPEX)。其结果与上述的0:45°仪器的测量结果相似,当我们测量高光表面的颜色外貌,需要考虑镜面发射的光泽影响时,关闭光泽吸收陷阱,采取“包含镜面反射”方式测量(SPIN)。

积分球仪器光路图

这类仪器测量原理一般是配合积分球的测量原理来进行测量的。光源打入积分球内部,积分球内部会将远远进行打散使得光源更加的均匀,然后照射在被测材料上。积分球的上方有一个透镜,光线经过被测材料穿过透镜到达探测器,然后探测器将接收到的光信号经过一系列的转换转变成数字供人们阅读。这里需要注意的是一般采用D/8的测量原理这里面又分为两种情况的,一种是包含镜面反射一种是不包含镜面反射。

d:8°积分球色差仪测量模式SCI:

SCI模式(Specular Component Included):即包含镜面反射光测量模式。在这种模式下,色差仪测量颜色时,会将样品表面反射光中的镜面反射光和漫反射光都纳入测量范围。其工作原理基于积分球,当光线照射到样品表面后,产生的镜面反射光和漫反射光进入积分球,在球内经过多次反射均匀分布,探测器测量这些均匀分布的光线,从而得出包含镜面反射光影响的样品颜色数据。该模式测量的结果更接近人眼实际观察有光泽物体时所看到的颜色,因为人眼观察有光泽物体时接收到的光线包含了镜面反射光和漫反射光,所以SCI模式能更全面地反映物体的外观颜色,适用于表面有光泽的样品,如金属制品、高光泽塑料、涂有亮漆的物体等。

d:8°积分球色差仪测量模式SCE:

SCE模式(Specular Component Excluded):也就是排除镜面反射光测量模式。此模式下,色差仪在测量时会通过特殊的设计(如光路设计或探测器位置安排),将样品表面反射光中的镜面反射光排除在外,仅对漫反射光进行测量。同样基于积分球原理,只有漫反射光进入积分球,经多次反射均匀分布后被探测器测量,进而得到仅反映样品漫反射特性的颜色数据。SCE模式测量的结果专注于样品本身的颜色特性,对于无光泽或低光泽的样品,如纸张、纺织品、哑光涂料等,测量结果更能准确反映其真实颜色,因为这类样品的颜色主要由漫反射光决定,排除镜面反射光可避免干扰,使测量更精准。

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