首先, 我們來看看色差計的原理是什么。
測量色差, 其實就是在測量待測樣品和目標樣品的色坐標之差。
所以色差計首先得是一臺色度計, 首先要能完成樣品的色坐標測試工作。剩下的就是做數據比較的事兒, 相比之下就很簡單了。
比較靠譜、精確的色坐標測量, 就是要測量物體的光譜曲線。
所謂的光譜曲線, 就是把物體發射、或者反射出來的可見光, 按波長一一拆解開, 測得每一個波長的亮度值。
然后, 經過balabala的數據換算, 就可以得到XYZ三刺激值, 于是就可以得到Yxy坐標系中的x, y值, 于是可以進一步算出Lab值, Lch值, 色差值ΔE等等~
劃重點, 總之, 就是要得到XYZ三刺激值。
靠測量每一個波長的亮度來得到XYZ三刺激值的設備, 一般叫做光譜儀, 因為它會測量整個可見光光譜的每一個波長的亮度值, 得到一個細致的光譜曲線。
這個辦法精確、穩定、適用范圍廣, 不過也貴。因為要把整個光譜按單波長拆分開, 往往需要一個非常復雜、笨重的光學結構:
這樣的光譜儀, 測一個樣品需要的時間也比較長。因為需要帶光柵的機械結構掃過整個光譜, 這樣走一圈大概也得幾十秒吧。
(是不是有同學覺得幾十秒也不長?對科研來說, 不長。對流水線來說可就太長了。你算算, 如果照這個速度, 一條產線,每天才能出多少貨?
所以這種在產線上根本沒法用對不對?!
就不能做成手持式的嗎?
能。
于是就有了一開始看到的那種便攜式的
色差儀:
這個尺寸和重量,
比較復雜局促的環境也能用。
為了縮減尺寸、降低成本, 它采用了三基色濾光片+三基色傳感器的設計。
這種類型的色差儀一般被稱為分色的色差計, 或者按K家的說法叫色彩色差計。因為它對光譜的拆分不是按單波長拆分, 而是大致分為紅、綠、藍三個波段。
簡單一點說, 這種色差計的原始數據只有3個, 而光譜儀卻有三四百個。所以, 雖然后面得到的都是Lab值, 但從測量精度、消除系統誤差、適應不同的測試條件的角度來說, 光譜儀完勝。
比如, 對光譜中有窄帶能量分布的情況(例如熒光燈、LED燈源), 會容易有測量誤差。
于是, 就有了介于兩者之間的
分光色差計。
它采用了更多數量的傳感器(原始數據更多, 幾十個)、更靠譜的光學結構(帶積分球)、更靈活的數據處理方式(不直接輸出XYZ值, 而是跟光譜儀一樣, 通過光譜數據進行數據處理計算出XYZ值)。因此測量的準確度更好, 適應范圍更廣。同時, 它也體積不算太大, 保留了使用的便攜性。
總之, 從傳感器角度來說, 色差計分為了三類:測光譜的(貴), 分光的(中等), 分色的(便宜)。有時候也籠統的把分光的跟測光譜的分為一類, 因為分光的也能測出光譜, 就是精度差點兒。
從待測樣品的角度來說, 色度計又分為兩種。一種測“自己會發光的樣品”, 比如光源、LCD顯示屏等。所以這種色度計不需要自帶光源, 一般叫做亮度計。
亮度計可以實現非接觸式測量。
遠遠的拿著, “嗶嗶”一下就測完了, 是不是很炫酷?如果你要測量的物體是反射式呈色的, 比如布料、塑料、油墨、漆面等等, 樣品的顏色就將受到光源的極大影響。所以為了排除測試現場不同照明環境的影響, 色度計必須內置一個標準光源。按道理來說, 這個標準光源每隔一段時間還需要校準一下。
總之, 大家應該根據自己的應用場合、產線要求、產品特點, 結合自己的需要, 選擇用或者不用色差計, 以及用什么樣的色差計。
針對背光模組、平板顯示、led照明行業, 我公司與東莞雷云光電技術有限公司合作, 共同研發生產一系列光電系統集成綜合測試產品, 測試內容包括:亮度、色彩照度、色彩分析、光譜、閃爍、視角、j均勻性、灰階、響應時間、Lightbar、透過反射率及背光模組光電性能綜合測試, 為客戶提供齊全有效的光電測試解決方案。主要應用于LCD顯示器、LCD-TV、OLED、CCFL燈管、背光模組、手機屏幕、筆記本電腦、投影儀、路燈照明、導光板、擴散膜、增亮膜、汽車車燈、氛圍燈、汽車儀表盤音響、車載系統及節能照明各種新型發光材料的檢測。