反射式色差儀測(cè)量顏色幾何條件的類型
2024-09-13
顏色測(cè)量?jī)x器的照明光源和探測(cè)器與物體色樣品之間的幾何關(guān)系稱之為幾何條件,也有的稱為幾何光路結(jié)構(gòu)。色差儀作為光電測(cè)色儀器,根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)的不同,具有不同的幾個(gè)條件。本文對(duì)反射式色差儀測(cè)量顏色幾何條件的類型做了介紹。
反射式色差儀測(cè)量顏色幾何條件的類型:
1.漫射:8°,包含鏡面成分(符號(hào)為:di:8°)
采樣孔徑被以其平面為界的半球內(nèi)表面從各個(gè)方向均勻地照明,測(cè)量區(qū)域過(guò)充滿。探測(cè)器對(duì)采樣孔徑區(qū)域的響應(yīng)均勻,反射光束軸線和樣品中心法線成8°角,在接收光束軸線5內(nèi)的所有方向上,采樣孔徑反射的輻射是均勻的。
2.漫射:8°,排除鏡面成分(符號(hào)為:de:8°)
滿足di:8的條件,但將單面的平面反射鏡放置于采樣孔徑處時(shí),沒(méi)有光反射到探測(cè)器方向,而且在這個(gè)方向的1°以內(nèi)也沒(méi)有鏡面反射。下圖是實(shí)現(xiàn)漫射:8°幾何條件示意圖。分別使用反射平面與光陷阱,可以實(shí)現(xiàn)包含或排除鏡面成分測(cè)量。
3.8°:漫射,包含鏡面成分(符號(hào)為:8°:di)
滿足di:8°的條件,但光路相反。采樣孔徑被與法線成8°角的光照明,以參考平面為界的半球收集采樣孔徑反射的各個(gè)角度的通量。
4.8°:漫射,排除鏡反射成分(符號(hào)為:8°:de)
滿足de:8的條件,但光路相反。
5.漫射/漫射(符號(hào)為:d:d)
照明滿足di:8°的條件,且以參考平面為界的半球收集采樣孔徑反射的各個(gè)角度通量。
6.備選的漫射幾何條件(符號(hào)為:d:0°)
一個(gè)備選漫射幾何條件是出射方向沿著樣品法線,這是嚴(yán)格的不包含鏡反射的幾何條件。
7.45°環(huán)帶/垂直(符號(hào)為:45°a:0°)
從頂點(diǎn)位于采樣孔徑中心,中心軸位于采樣孔徑法線上,半角分別為40°和50°的兩個(gè)正圓錐之間各個(gè)方向射來(lái)的光均勻地照明采樣孔徑;探測(cè)器從頂點(diǎn)位于采樣孔徑中心,中心軸沿樣品法線方向、半角為5°的正圓錐內(nèi)均勻接收反射輻射。這種幾何條件可以將樣品質(zhì)地和方向選擇性反射影響降至最低。如果這種照明幾何條件是由多個(gè)光源以接近于圓形排列來(lái)近似得到,或者由多根出光口排列成圓形且被單個(gè)光源照明的光纖束近似得到,形成的幾何條件叫作圓周/垂直幾何條件(符號(hào)為:45°c:0°)。
8.垂直/45°環(huán)帶(符號(hào)為:0°:45°a)
角度和空間條件滿足45°a:0°的條件,但光路相反。因此采樣孔徑被垂直照明,反射輻射被中心與法線成45°角的環(huán)帶接收。
9.45°單方向/垂直(符號(hào)為:45°x:0°)
角度和空間條件滿足45°a:0°的條件,但輻射只從一個(gè)方位角發(fā)出。排除鏡反射,突出樣品質(zhì)地和方向性的影響。符號(hào)x表示入射光束從某任意方位照射參考平面。下圖是45°單方向/垂直幾何條件示意圖。
10.垂直/45°單方向(符號(hào)為:0°:45°x)
角度和空間條件滿足45°x:0°的條件,但光路相反。因此樣品表面被垂直照明,從與法線成45°角的某個(gè)方位接收反射輻射。
應(yīng)用反射式測(cè)量幾何條件的注意事項(xiàng):
1.當(dāng)應(yīng)用單光束積分球時(shí),需要對(duì)由于樣品的吸收而引起的積分球效率降低進(jìn)行修正,否則儀器將給出非線性的測(cè)量結(jié)果。
2.幾何條件符合1、2、6、7、8、9、10的情況下,測(cè)量的結(jié)果是反射因數(shù),當(dāng)測(cè)量張角足夠小時(shí),反射因數(shù)的量值與輻亮度因數(shù)的量值相應(yīng);符合幾何條件3且積分球?yàn)槔硐敕e分球時(shí),測(cè)量結(jié)果是反射比。
3.測(cè)量某些類型的樣品(諸如逆反射材料),需要不同的幾何條件或?qū)捜荻取H绻麘?yīng)用特殊的照明和測(cè)量條件,需要進(jìn)行特別說(shuō)明。
4.使用積分球時(shí),為遮擋樣品和球壁入射孔或測(cè)量孔之間的直射光,需要使用表面涂白的擋屏。積分球開(kāi)口的總面積不應(yīng)超過(guò)球內(nèi)反射面積的10%。
5.漫射樣品能夠?qū)⑤椛渖⑸涞脚c其表面接近平行的方向上,在漫反射比測(cè)量中應(yīng)包含這部分輻射。
6.當(dāng)積分球用于熒光樣品的測(cè)量時(shí),照明系統(tǒng)的相對(duì)光譜功率分布將被樣品的反射功率和發(fā)射功率替換。因此 45°a:0°、45°x:0°、0°:45°a和0°:45°x條件更適合這種情況的應(yīng)用。