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分光光度计与测色仪
Spectrophotometer and colorimeter
分光光度计与测色仪
| 设备名称 | 分光光度计(台式/便携式)、测色色差计 |
| 测量几何 | d/8°(积分球,含 SCI/SCE)、45°/0° 或 0°/45° |
| 波长范围 | 通常 360~740 nm,间隔 10 nm 或 20 nm |
| 光源 | 脉冲氙灯(D65 模拟,含/不含 UV 可切换) |
| 核心输出 | 反射率曲线、XYZ、L*a*b*、ΔE、K/S、白度、同色异谱指数 |
| 对应标准 | CIE 15、ISO 105-J01/J03、AATCC 评测程序 6/7 |
分光光度计(测色仪)测量样品在各波长的反射率,进而计算三刺激值、色差、K/S 值、白度等指标,是颜色管理、配色与色差判定的核心设备。
工作原理
仪器用脉冲氙灯照射样品,用阵列检测器接收各波长反射光,与标准白板的反射值比较得到反射率曲线 R(λ)。再结合标准光源(D65 等)与标准观察者(10° 视场)的光谱数据,积分计算出三刺激值 X、Y、Z,进而换算为 CIELAB 的 L*、a*、b* 与色差 ΔE。
SCI(包含镜面反射)与 SCE(排除镜面反射)是关键设置:SCI 把表面光泽的影响排除,反映"材料本身的色";SCE 保留光泽影响,更接近人眼看到的效果。比较不同光泽的样品时,两者会给出不同结论。
使用与维护要点
每次使用前必须用随机的标准白板(及黑板)校准,白板须保持洁净、避免划伤与光照老化。
测量孔径要与样品尺寸匹配,小孔径对小面积样品(如印花花位、纱线)更合适。
样品必须叠至不透光(通常 4 层),且保持平整;半透明样品的测量受背景影响很大。
含荧光增白剂或荧光染料的样品,必须在含 UV 与不含 UV 两种条件下分别测量,因为荧光效果依赖激发光源中的紫外成分。
- 开机预热,用标准白板与黑板校准
- 设定光源/视场(通常 D65/10°)、SCI 或 SCE、UV 包含与否
- 样品叠至不透光,平整置于测量孔
- 多点测量取平均,记录 L*a*b*、ΔE、K/S 等
常见问题与判定
仪器间一致性(inter-instrument agreement)是供应链颜色管理的老大难:不同品牌、不同型号仪器对同一样品可能给出 0.3~1.0 的 ΔE 差异。解决方法是使用数字化标准(由品牌方分发电子标准数据)而非实物标准样,并定期做仪器间校准(用标准色板比对)。
K/S 值(库贝尔卡-蒙克函数)由反射率换算得来,用于表征颜色深度,在深色区比反射率更线性,是染料力份与提升力评价的常用指标。
相关词条
- K/S 值(ks-value)
- 色差(color-difference)
- 色度学基础与三刺激值(term-colorimetry)
- 电脑配色(term-ccm)