Weber’s law
人眼所能分辨的最小亮度差（Just noticeable difference）与参考物体的亮度有关。
JND ＝dL/L = 0.01
对于自然图片，人眼对亮度的分辨率还与背景有关。
Mura 测试方案 1.液晶缺陷 1)Zara—漏光，漏光就是屏幕液晶跟框架吻合不紧密导致灯管光直接透射出 来。 2)Zure—错误对位，指液晶屏的滤光单元与TFT对位出现错误导致的缺陷 3)SIMI—基板上有污渍 4)Mura—是指显示器亮度不均匀造成各种痕迹的现象，最简单的判断方法就 是在暗室中切换到黑色画面以及其它低灰阶画面，然后从各种不同的角度用力去看，随着各式各样的制程瑕疵，液晶显示器就有各式各样的mura。 以上各种缺陷，Mura是最难以检测的，因为它是光学，色度学以及人类心理学的一个结合体。 2.Mura定义： mura本来是一个日本字, 随着日本的液晶显示器在世界各地发扬光大, 这个字在显示器界就变成一个全世界都可以通的文字。mura是指显示器亮度不均匀, 造成各种痕迹的现象。 最简单的判断方法就是, 在暗室中切换到黑色画面, 以及其他低灰阶画面. 然后从各种不同的角度用力去看, 随着各式各样的制程瑕疵, 液晶显示器就有各式各样的mura. 可能是横向条纹或四十五度角条纹, 可能是切得很直的方块, 可能是某个角落出现一块, 可能是花花的完全没有规则可言, 东一块西一块的痕迹. 《液晶显示器件第2-2-4部分：手机用彩色矩阵液晶显示模块详细规范》指出，云纹（Mura）应该在6%中性密度滤光镜遮盖后不可见，或对照标准样本。 然而，液晶面板的质量判定大部分是采用专业训练人员以人眼检测，隐含人类视觉限制、训练程度及主观认定等因素，容易产生不可靠的判定结果，成为生产者与消费者之间的争议，故厂商积极发展机器视觉的检测架构。 3.Mura测试与量化 SEMI针对Mura测试建立了一个标准。 ?定义：JND — Just Noticeable Difference ?公式： ?C jnd是mura 缺陷最小可觉察的对比度差异 ?S jnd为C jnd下的mura 缺陷面积。 可见，每一个S jnd都有一个固定的C jnd对应。S jnd与C jnd是递减关系，面积越大，人眼对对比度低的mura更敏感。
辐射度光度与色度及其测量 绪论 一基本问题： 1 辐射度学：电磁辐射能的度量与测量：解决电磁辐射能量的定义 和测量方法。建立统一的标准。是单纯的客观物理量的问题 在光电转换、光化学效应、光生物技术、光的热加工，激光技术 等领域都有广泛应用。 2光度学：光辐射能引起的人眼视觉刺激效果的量度和测量。解决：人眼对光刺激效果的特性（平均特性）刺激效果的量化，刺激量 的定义和测量。主要用于照明，环境工程、测量技术等领域3色度学：有色光辐射能引起的人眼视觉刺激效果的量度和测量。 问题涉及：人眼颜色视觉特性、色光刺激与人眼感觉的量化定义、 颜色的匹配与显示规律，颜色匹配技术、颜色的测量方法，颜色 的分类与排列。在涉及有颜色的领域都有应用（和视觉颜色判断 有关问题）颜色本身的测量，温度测量、遥感，管理等等 第一章辐射度与光度学基础 问题：怎样描述一个辐射体的性质？ §1-1 辐射度的基本物理量 Q 1、辐射能：e 以辐射形式发射、传播或接收的能量。单位为焦耳——J 一般可描述辐射能的积累。
2、 辐射通量： e Φ（辐射功率 e P ） 以辐射形式发射、传播或接收的功率，（单位时间内的辐射能）。单位为 W （瓦）（焦耳每秒）W/sr 。描述辐射源的时间特性。 dt dQ e e = Φ （1-1） 3、 辐射强度：（I ） 在给定方向上的单位立体角内点辐射源发出的辐射通量（辐射功率）单位为W/sr （瓦每球面度） Ω Φ= d d I e e （1-2） 点辐射源：辐射源尺寸比传输距离小的多。例如在地球上可以把太阳视为点光源。 点光源发射球面波，不计辐射损失（反射、散射、吸收）其辐 射强度不变（为什么）
[考试要求] 要求考生掌握光度学的基本术语及其单位、光传播过程中的光学量的变化规律及成像系统的像面照度。 [考试内容] 所有与光度学相关的定义、公式和单位，成像系统中光照度的分析和计算，余弦辐射体，光经界面反射和折射后的亮度。 ［作业］1 第五章 光度学 光能是系统设计中另一个非常重要的问题,由于任何一个接收器件，所能接收的光能都有一个最低阈值。以人眼为例，它所能感受到的最低照度为（勒克斯），相当于一支蜡在之外产生的光照度。 lx 910?km 30§5－1 光度学中的基本量及单位 一、辐射量 1、辐射能（）：指以电磁辐射形式发射、传输或接收的能量。单位：J （焦尔） e Q 2、 辐通量（e φ）：单位时间内发射、传输、接收的辐射能叫辐通量。单位：W （瓦） 对某一辐射体而言，它发出的辐射能具有一定的光谱分布（即由各种不同的波长组成），而每种不同的波长其辐通量也不同。 总的辐通量＝各个组成波长的辐通量总和。 若设在极窄的波段范围λd 内，所辐射出的辐通量为e d φ，则有： λλφφd d e )(= 式中)(λφ是辐通量随波长变化的函数； 则在整个波段内所辐射的总的能量为： λλφφd e ∫=)( 二、光学量 对于光辐射中的物理量是比较多的，其意义与辐射量的意义也基本相同，故为了区别起见，我们用符号进行区别，它们的主符号是相同的，但是下角标有区别：辐射量――下角标e ；光学量――下角标v 。 1、 接收器的光谱响应 物体经过系统进行成像，最终的像都是由接收器类进行接收的，接收器的不同，对光谱响应的范围也各不相同。 对于目视光学系统而言，人眼对不同的波长响应程度也相差非常大，在这里引入了光谱光视效率的概念加以理解。
1. 辐射通量:以辐射形式发射、传输或接收的功率，用以描述辐能的时间特性； 辐射强度:在给定传输方向上的单位立体角内光源发出的辐射通量； 辐亮度: 光源在垂直其辐射传输方向上单位表面积单位立体角内发出的辐射通量； 辐射出射度: 离开光源表面单位面元的辐射通量； 辐照度：单位面元被照射的辐射通量； 2.辐射度量与光度量的区别： 3.阈值对比度： 把人眼视觉在一定背景亮度下可探测的最小衬度对比度称为阈值对比度，或称亮度差灵敏度。 人眼的绝对视觉阈: 在充分暗适应的状态下，全黑视场中人眼感觉到的最小光刺激值，称为人眼的绝对视觉阈。分辨力: 人眼能区别两发光点的最小角距离称为极限分辨角 ，其倒数则为眼睛的分辨力。 色差灵敏度: 人眼能恰好分辨色度差异的能力叫做色差灵敏度。 4.颜色恒常性:：外界条件变化后，人们的色知觉仍然保持相对的不变。 色对比：在视场中，相邻区域不同颜色的相互影响叫做颜色对比，包括：明度对比、色调对比和饱和度对比。 色适应：当人眼对某一色光适应后，观察另一物体的颜色，不能立即获得客观的颜色印象，而带有原适应色光的补色成分，需经过一段时间适应后才会获得客观的颜色感觉。 明度加法定理：明度是人眼对外界光线明暗感觉程度的度量。明度加法定理：对于混合光，不论光谱成分如何，它所产生的表观明度等于混合光各个光谱成分分别产生的表观明度之和。 5.朗伯辐射体：某些自身发射辐射的辐射源，其辐亮度与方向无关，即辐射源各方向的辐亮度不变。（绝对黑体和理想漫反射体是两种典型的朗伯体。） 朗伯余弦定律：在理想情况下，朗伯体单位表面积向空间规定方向单位立体角内发射(或反射)的辐射通量和该方向与表面法线方向的夹角α的余弦成正比。 6.基尔霍夫定律：物体的辐射出射度M和吸收本领a的比值M/a与物体的性质无关，都等于同一温度下绝对黑体(a=1)的辐射出射度M0—基尔霍夫定律 7.普朗克辐射定律物理意义：黑体辐射的光谱分布； 斯蒂芬—玻尔兹曼定律：黑体在单位面积单位时间内辐射的总能量与黑体温度T的四次 方成正比； 维恩位移定律：当黑体的温度升高时，其光谱辐射的峰值波长向短波方向移动； 最大辐射定律：黑体最大辐射出射度与T的五次方成正比。 8.分布温度：在一定谱段范围内光源光谱辐亮度曲线和黑体的光谱辐亮度曲线成比例或近似地 成比例时的黑体温度。 色温：当发射体和某温度的黑体有相同的颜色时, 黑体温度称为发射体的色温。 相关色温：就是发射体和某温度的黑体有最相近的色时黑体的温度。 辐亮度温度：实际发射体在某一波长(窄谱段范围内)的光谱辐亮度和黑体在某一温度同一波长下的光谱辐亮度相等时，黑体温度称为发射体的辐亮度温度。 辐射温度：是在整个光辐射的谱段范围内的辐亮度与某温度黑体辐亮度相等时黑体的温度。
()λe 第三章 光度学和色度学简介 §1 光度学基本概念 设光源表面S(图3-1)向所有方向辐射出各种波长的光。此光源表面一个面 积元dS 的辐射情况，可以用单位时间内该面积元dS 辐射 出来的所有波长的光能量(也就是通过该面积的辐射功率) 来表示，这就是面积元dS 的辐射通量。可用ε来表示， 单位为瓦特。 于光源上任一面积元的辐射通量，不同波长的光在其 中所占的相对数值是不同的。为了表示光源面积元所辐射 的不同波长的光的相对辐射通量，我们引入分布函数e(λ) 的概念。它就是在单位时间内通过光源面λ积的某一波长 附近的单位波长间隔内的光能量。是波长`λ的函数， 它又称谱辐射通量密度。 从光源面积元dS 辐射出来的波长在λ到λ+d 间的光辐射通量为 于是，从面积元dS 发出的各种波长的光的总辐射通量为 辐射通量ε代表的是光源面积元在单位时间内辐射的总能量的多少，而我们感兴趣的只是其中能够引起视觉的部分，相等的辐射通量，由于波长不同，人眼的感觉也不相同。为了研究客观的辐射通量与它们在人眼所引起的主观感觉强度之间的关系，首先必须了解眼睛对各种不同波长的视觉灵敏度。人眼对黄绿色光最灵敏；对红色和紫色光较差；而对红外光和紫外光，则无视觉反应。在引起强度相等的视觉情况下，若所需的某一单色光的辐射通量愈小，则说明人眼对该单色光的视觉灵敏度愈高。设任一波长为λ的光和波长为5550的光，产生相同亮暗视觉所需的辐射通量分别为Δελ和Δε5550，则比值 称为视见函数。图3-2是明视觉和暗视觉的相对视见函数实验图线，其纵坐标为视见函数。 ()λ λελλλd e d d =+,()λλεd e ?∞ =0()λ εελν??= 5550
名词解释： 1.同色异谱色：对于特定标准观察者和特定照明体，具有不同光谱分布而有相同 三刺激值的颜色。 2.颜色校正：是把阶调层次偏差的原稿和扫描分色引起颜色偏差的图像校正过 来，使其能得到反映原稿的正确色调、层次和灰平衡。 3.大面积着色原理:假如传送细节的尺寸小于1 mm，那么人眼看到的各个细节部 分只是在亮度方面存在着差别，而在颜色方面没有差别，都表现为灰色。所以，当重现彩色图像时，只有大面积部分需要以三原色显示，其色彩可以丰富图像内容。而对各种颜色的细节部分，彩色图像可不必显示出色度的差别。因为此时，人眼已不能辨认它们的色度区别了，只能感觉到它们之间的亮度的不同，可以用黑白来显示，这称为大面积着色原理。 4.光度学就是根据人类视觉器官的生理特性和某些约定的规范来评价辐射所产生 的视觉效应。 5.分布温度：光源的分布温度是在一定谱段范围内，光源光谱辐射度曲线和黑体 的光谱辐射度曲线成比例或近似成比例时的黑体温度，因而分布温度可描述光源的光谱能量分布特性。 6.照明体同色异谱指数：对于特定参照照明体和观察者具有相同的三刺激值的两 个同色异谱样品，用具有不同相对光谱功率分布的测试照明体所造成的两样品间的色差( E)作为照明体同色异谱指数Mi 7.总光谱辐亮度因数：总光谱辐亮度因数是在多色光照明下，来自荧光物体表面 的反射和发射的辐亮度与在相同照明观测条件下非荧光参考样品的反射辐亮度之比。 8.朗伯定律：di / dx = - K I 式中，K为薄膜的吸收系数，其值通常为正，采用 负号表示强度减小。对整个膜厚度进行积分得：I = Io e -Kx 或Ti = I / Io = e –Kx 此式即为朗伯定律的表达式，其中Ti 称为膜内部的透射率。 9.格拉斯曼色彩混合定律 10.减色原理 填空：
色度计简介说明 采用新一代全数字测量技术，不包含任何模拟部分，克服了现有色度计难以避免的零点漂移问题，具有数字系统的强抗干扰能力和高转换精度，同时仪器采用了大动态范围的数字X(λ)Y(λ)Z(λ)传感器，消除了传统色度计的量程切换误差。 XYC-I型全数字色度计功能强大，可用于色品坐标x、y,光照度Y和相关测量，XYC-I型全数字色度计可对应于不同的光源进行精密色度校准，使色温T c 其针对不同对象的测量具有极高的检测精度。 XYC-I型全数字色度计内包含RS232接口，由计算机软件定标，同时可用于计算机远程在线监控应用，系统稳定性高。 特点: ?可以实现快速测量 ?系统无零点漂移 ?无换挡误差 ?全量程测量，精度高 应用:快速测量白炽灯，卤素灯，节能灯，金卤灯，LED，LCD等各种光源照 度，相关色温等颜色参数技术指标:
?照度特性Y(测量条件：垂直照度) Y(λ)传感器光谱响应达国家一级照度计标准 动态范围：0.1-50,000lx 测量精度：优于±4% 分辨率：0.001lx 示值误差：优于±4% ?色品坐标x、y、u、v(测量条件：垂直照度>5lx) 测量精度：x、y优于±0.002(标准A光源，500lx) 重复性：x、y优于±0.0005(标准A光源) ?相关色温Tc(测量条件：垂直照度>5lx) 动态范围：1350－25000K 分辨率：1K 测量精度：优于±20K(标准A光源，500lx) ?温度系数：-0.1%/℃ ?刷新频率：1次/s(≥10lx)，1次/3s(<10lx) ?供电电源：9V电池 ?显示：128×64图形LCD显示 ?RS232接口，可用于计算机远程监控 ?具有保持功能
Lovibond色度标准 色度标准介绍 比色测量是通过与固定的颜色代表的一系列标准进行比较的颜色分级技术，目前广泛应用于产品的颜色评估。对于多种产品类型，一系列经典色标被用于色度控制并作为颜色规格的表达方式，长久以来，许多惯用的分级色标已经被视为行业标准并延用至今。 Acid Wash Colour色度标准(ASTM D848) 广泛应用于工业芳香烃的质量测量，例如苯、甲苯、二甲苯和经提炼的溶解的石油。 仪器型号: PFX195 仪器型号: 2000系列比色计 ADMI 色度标准(美国标准方法2120 E) ADMI是由美国染料制造商协会指定，采用了频谱色度规模或三色的方法，得到样本的色度值。ADMI通常应用于有色流动液体，以Pt-Co/Hazen/APHA/Hazen 为单位。 仪器型号: AquaTint AOCS-Tintometer色度标准(AOCS Cc 13b, the Wesson Method; AOCS Cc 13j) 罗维朋RYBN色标的红色和黄色改良版，用于脂肪油、油及衍生物；AOCS-Tintometer色度标准的色度仪与罗维朋红色色标不同。 仪器型号：PFX995, PFX950 & PFX880 仪器型号：AF710-3 ASBC 色度标准 美国啤酒色度分级标准；根据等式ASBC = 0.375 EBC Colour + 0.46，EBC色标的衍生物。 仪器型号：PFX195 ASTM色度标准（ASTM D 1500,ASTM D 6045,ISO 2049,IP196） 按照16种标准玻璃折射性和染色性，石油产品按等级从0.5最轻的颜色到最黑的8.0标准单位。 用于各类润滑油，取暖用油，柴油和石油蜡。 仪器型号：PFX995, PFX950 & PFX880 仪器型号：PFX195 仪器型号：石油比较器，AF650 仪器型号：2000系列比色计（测量范围有限） Barrett色度标准 从无色到褐色的树脂、紫胶和沥青产品是按Barrett色度标准分级。测量钴氯化物、氯化铁和在盐酸下溶解的钾铬酸盐的一系列溶液。 仪器型号：2000系列比色计 β胡萝卜素（BS 684 Section 2.20） 直接测量β 胡萝卜素百万分之几的含量。 仪器型号：PFX995, PFX950 & PFX880 中国药典（CP）色度标准 中国药剂溶液，划分为五个色彩：黄绿色（YG1 - YG10）；黄色（Y1 - Y10）；
陶瓷颜料色度测定方法 一、前言 陶瓷颜料是陶瓷目前主要的装饰材料。颜料是发色的材料，它的色度无疑 是它的最主要的指标之一。陶瓷颜料也不例外。但是，长期以来，对色度指标 的测量，一直没有一个统一的方法，致使从事颜料研究、颜料生产、花纸生产 及其使用单位，在评价陶瓷颜料色度方面没有统一的尺度，缺乏共同语言。常 常会遇到这种情况：同一个颜料样品由于所使用的仪器不同，彩烤所用的白瓷 板不同，这次测定和那次测定结果不一致，结果也会偏离很大；如果同一个颜 料样品由两个单位来测，结果就会偏离更大；即使两个单位的取样方法相同， 由于所采用的标准光源不同，采用的标准色度观察者光谱三刺激值数据不同， 或者波长间隔不同，以及结果的表达方式不同等，测得的结果也就不会相同， 这样的测定结果完全失去了可比性。在这种情况下，人们根本无法评价颜料质量。 随着陶瓷颜料质量的不断提高和产品的不断更新，对陶瓷颜料色度的客观 评价也越来越显得重要，研究制定一个标准的色度测定方法已势在必行。本工 作是想通过实验研究，将颜色光学尤其色度学的理论运用于陶瓷颜料的色度测 量方面，探讨建立一个标准方法。要探讨一个标准方法，并且作为国家标准， 我们认为，既要考虑它的先进性，又要照顾现实性；既要考虑到目前的国际状况，又要照顾现在的国内水平，把理论上、原则上的需要和实际工作中的可能 结合起来。只有这样才能建立一个既科学合理又简便易行、既具体典型又普遍 适应的色度测定方法。为达到目的，就必须研究影响色度测量结果的各个方面，对所有影响因素，分别主次作出适当的统一规定，以求方法本身对日用陶瓷颜 料的色度测量有最好的适应性，在目前情况下有最高精密高，从而使测量结果 具有最好的重现性。 二、色度学在陶瓷颜料色度测定方面的应用 颜色光学特别是色度学发展已经为颜色测量奠定了实验和理论基础。在此 基础上，只要我们应用某种合适的仪器在及某些现成的公式和实验结论，就能
印刷品质量检测及控制色度测量技术及其应用 姓名：吴雷 学号： 201110304103
摘要 在现代印刷中，色度测量被广泛的应用于制版、打样、印刷，开始更多的追求色彩的准确性和可描述性，并大量运用于印品质量检测中。本文主要从色度测量的方法、优势和应用来对色度测量进行讨论。 【关键词】色度测量；技术；应用 Abstract:in modern printing，Color measurement is widely used in printing,proofing,printing，Accuracy more pursuit of colour and descriptive，And widely used in printing quality detection。In this paper, mainly from the color measurement method, the advantage and application to discuss the color measurement. 【Key word】Color measurement；Technology；Development 引言 过去，由于硬件条件的限制，密度测量一直是印刷工业最常用的测量形式。随着新型测量仪器的逐步推广，人们已经开始把目光投向色度测量技术。色度顾名思义，就是对颜色的度量，这种度量是对颜色的一种“客观”描述，之所以将客观加上引号，是因为这种客观是建立在人眼的视觉生理基础之上的，但它却是对大多数人对颜色的平均视觉感受上的。这种度量最后能够以值的形式表示，我们比较常用的有规范性意义的色度形式有三种：CIEXYZ、CIELAB、CIELUV。 在人们的生活中，每天会接触到各种颜色，而颜色是什么，它怎样标定，却不是一个简单的问题近代科学技术和生产技术的发展更迫切的提出了这个问题，大约80年代以前，科学家开始研究这个问题，并逐渐形成了一门新兴的学科色度学 色度学是上世纪三十年代创立的，它是研究人的颜色视觉规律、颜色测量原理、颜色测量仪器及其应用的科学。它已成为相关行业描述颜色、测量颜色、利用颜色的基础。基于色度学测量原理的仪器专为颜色测量而制造,故它们能够对
名词解释: 1. 同色异谱色：对于特定标准观察者和特定照明体，具有不同光谱分布而有相同 三 刺激值的颜色。 2. 颜色校正：是把阶调层次偏差的原稿和扫描分色引起颜色偏差的图像校正过 来， 使其能得到反映原稿的正确色调、层次和灰平衡。 3. 大面积着色原理:假如传送细节的尺寸小于1 mm,那么人眼看到的各个细节部 分只 是在亮度方面存在着差别，而在颜色方面没有差别，都表现为灰色。所以, 当重现彩色图像时，只有大面积部分需要以三原色显示，其色彩可以丰富图像 内容。而对各种颜色的细节部分，彩色图像可不必显示出色度的差别。因为此 时，人眼已不能辨认它们的色度区别了，只能感觉到它们之间的亮度的不同， 可以用黑白来显示，这称为大面积着色原理。 4. 光度学就是根据人类视觉器官的生理特性和某些约定的规范来评价辐射所产生 的 视觉效应。 5. 分布温度：光源的分布温度是在一定谱段范围内，光源光谱辐射度曲线和黑体 的 光谱辐射度曲线成比例或近似成比例时的黑体温度，因而分布温度可描述光 源的光谱能量分布特性。 6, 照明体同色异谱指数：对于特定参照照明体和观察者具有相同的三刺激值的两 个同色异谱样品，用具有不同相对光谱功率分布的测试照明体所造成的两样品 间的色差0E ）作为照明体同色异谱指数Mi 总光谱辐亮度因数：总光谱辐亮度因数是在多色光照明下，来自荧光物体表面 的反射和发射的辐亮度与在相同照明观测条件下非荧光参考样品的反射辐亮度 之比。 &朗伯定律：di / dx =?KI 式中，K 为薄膜的吸收系数，其值通常为正，采用 负号表示强度减小。对整个膜厚度进行积分得:I = Ioe-Kx 或 =e -Kx 此式即为朗伯定律的表达式，其中Ti 称为膜内部的透射率。 9.格拉斯曼色彩混合定律 10.减色原理 填空: 7. Ti = I / Io
基于WSD-1A 型装置的色度测量及计算崩溃 问题的解决 摘要 就是对颜色的度量，这种度量是对颜色的一种客观描述，色度测量在制版、打样、印刷等光学应用中非常重要。本文基于WSD-1A 型装置论述一般样品进行反射、透射定量测量的原理和步骤，以及测量过程中出现的复位失败、计算崩溃等问题的分析解决。 关键词：色度测量WSD-1A型实验装置 一、测量原理 （一）、色度学简介 色度学是研究颜色度量和评价方法的一门学科，是颜色科学领域里的一个重要部分。 颜色感觉与听觉、嗅觉、味觉等都是外界刺激使人感觉器官产生的感觉。光经过物体反射或透射后刺激人眼，人眼产生了此物体的光亮度和颜色的感觉信息，并将此信息传至大脑中枢，在大脑中将感觉信息进行处理，于是形成了色知觉。人们就可辨认出此物体的明亮程度、颜色类别，颜色纯洁的程度(明度、色调、饱和度)。外界光刺激——色感觉——色知觉是个复杂的过程，它涉及光学、光化学、视觉生理、视觉心理等各方面间题，要想度量色知觉量是很复杂的。心理物理学就是研究知觉量与外界刺激量之间关系而发展起来的一门学科。色度学要解决颜色的度量问题首先必须找到外界光刺激与色知觉量之间的对应关系，以便能用对光物理量的测量间接地测得色知觉量，因此应用了心理物理学的方法，通过大量的科学实验，建立了现代色度学。它是一门以光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学，也是一门以大量实验为基础的实验性科学。现代色度学初步解决了对颜色作定量描述和测量的问题。 描述颜色最简单的方法是用颜色名词。给每种颜色一个固定的名称，并冠以适合的形容词，将这些名词汇编成颜色名词词典，为人们互相交流色知觉信息提供了一种简单、古老的方式，但它不能定量地表示色知觉量。人们还用制作标准色卡的方式来描述颜色，色卡可以有不同分类及排队方式，因而形成了不同的表色系统。例如孟塞尔表色系统，它是按照色知觉的明度、色调及饱和度这三个特征量的大小排队，井按各特征量的差值相同的原则来制作色卡，给每个色卡一定的标号，以此种色卡作为目视测量颜色的标准。用这种系统来测量颜色，在一定条件下反映了人的色知觉量。用心理物理学方法经过大量实验，研究了人眼的视觉规律而建立起来的国际照明协会的CIE色度系统，可以用数字量来表示颜色，井可用物理仪器代表人眼来测量颜色。这部分内容是色度学中最基本的内容。用CIE色度系统度量的颜色是心理物理量，尚不能完全反映人们的色知觉。色度学这门科学最早开创于牛顿，他引入了颜色环的概念从而开创了建立颜色图的思想，他还提出了颜色混合中用重心原理来确定混合色结果的方法。19世纪，科学家格拉斯曼(Grassmann)、麦克斯韦(Maxwell)、赫姆霍尔兹(Helmholtz)等对色度学的进一步发展作出了巨大的贡献。奠定现代色度学基础的科学家有吉尔德(GuiId)、贾德(Judd )、麦克亚当(Macadam)、司梯鲁斯(Stiles)、莱特(Wright)和维泽斯基(Wyszecki)。从
色度测量技术在印刷品中的应用 摘要 在现代印刷中，色度测量被广泛的应用于制版、打样、印刷，开始更多的追求色彩的准确性和可描述性，并大量运用于印品质量检测中。本文主要从色度测量的方法、优势和应用来对色度测量进行讨论。 引言 过去，由于硬件条件的限制，密度测量一直是印刷工业最常用的测量形式。随着新型测量仪器的逐步推广，人们已经开始把目光投向色度测量技术。色度顾名思义，就是对颜色的度量，这种度量是对颜色的一种“客观”描述，之所以将客观加上引号，是因为这种客观是建立在人眼的视觉生理基础之上的，但它却是对大多数人对颜色的平均视觉感受上的。这种度量最后能够以值的形式表示，我们比较常用的有规范性意义的色度形式有三种：CIEXYZ、CIELAB、CIELUV。在人们的生活中，每天会接触到各种颜色，而颜色是什么，它怎样标定，却不是一个简单的问题近代科学技术和生产技术的发展更迫切的提出了这个问题，大约80年代以前，科学家开始研究这个问题，并逐渐形成了一门新兴的学科色度学。 色度学是上世纪三十年代创立的，它是研究人的颜色视觉规律、颜色测量原理、颜色测量仪器及其应用的科学。它已成为相关行业描述颜色、测量颜色、利用颜色的基础。基于色度学测量原理的仪器专为颜色测量而制造,故它们能够对颜色进行精确地定义和描述。这些测
量仪器分为两种:色度计和分光光度计，它们的工作原理有所不同，在下面会进行讲解。本文主要针对色度学测量原理的仪器，色度计和分光光度计的基本理论和相关术语进行整理，并提出了相对于密度计的优势和在印刷工业中的主要应用。 一、色度测量的特点 色度测量法由于基于光源光谱能量分布，物体表面反射性能及与人眼观察视觉相一致，因此事一种精确的颜色测量方法，它能对原稿的色度作精确的测量与描述；它基于色度平衡原理的理论，能够对颜色在现进行精确控制；即可将亮度进行单调调节；用色度测量的方法能直接检测图像，获取各种色差信息等。 二、色度测量的方法及原理 （一）、色度计测量 色度测量主要有两种。第一种方法是利用光电色度计测色的方法，光电色度计在原理上非常类似于密度计，其外观、操作方法甚至是购买价格都相当接近。光电色度计直接显示三刺激值x(—)（λ）、y(—)（λ）、z(—)（λ），大多数还把三刺激值转换为色空间标度，例如转换成CIELAB标度，但大多数只有一种或两种照明，所以用色度计测得的色彩并不总是表现视觉色彩，另外，CIELAB并不是对印刷非常理想的色度系统，因为它无法向CIELUV一样计算出色彩的饱和度。光电色度计在确定色差方面是足够的，因此可以在印刷车间用做色差比较的测量。许多高档的光电色度计的精度也高到足以进行绝对色彩和相对色差的测量，但是一般说来，人们更喜欢用分光光度计去完成上
()λe 光度学和色度学简介 §1 光度学基本概念 一、辐射通量 设光源表面S(图3-1)向所有方向辐射出各种波长的光。此光源表面一个面积元dS 的辐射情况，可以用单位时间内该面积元dS 辐射出来的所有波长的光能量(也就是通过该面积的辐射功率)来表示，这就是面积元dS 的辐射通量。可用ε来表示，单位为瓦特。 于光源上任一面积元的辐射通量，不同波长的光在其中所占的相对数值是不同的。为了表示光源面积元所辐射的不同波长的光的相对辐射通量，我们引入分布函数e(λ)的概念。它就是在单位时间内通过光源面λ积的某一波长附近的单位波长间隔内的光能量。是波长` λ的函数，它又称谱辐射通量密度。 从光源面积元dS 辐射出来的波长在λ到λ+d 间的光辐射通 量为 于是，从面积元dS 发出的各种波长的光的总辐射通量为 二、视见函数 辐射通量ε代表的是光源面积元在单位时间内辐射的总能量的多少，而我们感兴趣的只是其中能够引起视觉的部分，相等的辐射通量，由于波长不同，人眼的感觉也不相同。为了研究客观的辐射通量与它们在人眼所引起的主观感觉强度之间的关系，首先必须了解眼睛对各种不同波长的视觉灵敏度。人眼对黄绿色光最灵敏；对红色和紫色光较差；而对红外光和紫外光，则无视觉反应。在引起强度相等的视觉情况下，若所需的某一单色光的辐射通量愈小，则说明人眼对该单色光的视觉灵敏度愈高。设任一波长为λ的光和波长为5550的光，产生相同亮暗视觉所需的辐射通量分别为Δελ和Δε5550，则比值 称为视见函数。图3-2是明视觉和暗视觉的相对视见函数实验图线，其纵坐标为视见函数。 明视觉以v(λ)表示，暗视觉以v ′(λ)表示。暗视见函数曲线的峰值向短波移动约500 o A ，当不同的单色光辐射通量能够产生相等强度的视觉时，v(λ)与这些单色光的辐射通量成反比。 根据多次对正常眼的测量，当波长为5550时，曲线具有最 0302，+90mm 。85mm ，BP 图3-2大值。通常取这最大值作为单位1。例如对于6000的波长来说，视见函数的相对值是0631，为了使它引起和5550相等强度的视觉，所需的辐射通量是5550的1／0631倍，即16倍左右。也就是说，为产生同等强度的视觉，视见函数v(λ)与所需的辐射通量d ελ成反比。 ()λ λελλλd e d d =+,()λλεd e ?∞ =0()λ εελν??=5550
Topcon BM-7A亮度色度计 采用三色值过滤的测定方法。可测定亮度、色度、色温CIEL AB、CIELUV、色差等。4个量测角度可以切换。在液晶领域作为业界标准广受好评。 * CRT的色温，色度，VDT的亮度，对比度； * LED,LCD的色度，亮度，对比度； *各种光源的亮度，色温，配光特性的检查； *反射座，汽车牌照的亮度，色度，照度； *道路，隧道的路面，隧道内的亮度； *胶片，滤光器等的色度和透过率； *印刷物，涂料等的配合及色差； *纤维，壁纸等的色度和色差； *塑料成型品的色度和色差； *药品，化妆品的色度和色差。 能和基准仪器（SC-777）直接连接，并能直接进行色度补正 采用刺激值直读方式的亮度计，必须输入色度补正系数来进行高精度的管理。 BM-7A色度亮度计，提供了两种能简单输入补正值的方案。 简便地进行补正的两种方法 直接补正 无需使用PC，可使用RS-232C数据线将分光辐射度计SR-3A，分光色度计SC-777和本机型BM-7A相连接，直接入色度补正系数。
以基准仪器的数据和补正对象BM-7A的数据为基础，自动算出并输入补正系数。 区域补正（使用附件CM-900） 在以色度为单位，乘上不同补正系数进行测定的情况下，在x y色码图，u’v’色码图上任意指定一个区域，区域为单位，自动选择设定的补正系数，并进行补正。 亮度精度过±4%?±2% 亮度精度达到±2%以内（5cd/m2以上，自动测定范围时，标准A光源） （有时因测定角不同而有所不同，具体请参考参数表） 高速测定 和以前的BM-7Fast型号相同，测定速度统一提高至 0.5秒。 界面 采用USB和RS-232界面，USB界面连接16台，RS-232C界面连接1台，总共能同时连接17台。 内置模拟输出（选配件） 可通过波形观察对应X2，Y，Z的3频模拟输出。 BM-7A参数表 光学系统 测定角 测定距离 最小测定直径（mm￠）
色度计传感器在日常教学中的应用实例佘平平北京市第二中学
调节旋钮 橡胶盖 比色皿 滤波片 光源 光电二 极管 透射光 （I ） 入射光（I 0） 色度计传感器在日常教学中的应用实例 佘平平 北京市第二中学 100010 摘要： 色度计传感器是手持技术中的一种。它是通过检测溶液透光度来测量溶液中带色粒 子浓度的一种技术。本文通过介绍几个色度计传感器在化学教学中的应用实例，讨 论传感技术对教学效果的影响。 关键词：色度计传感器 化学 教学 实例 一、色度计传感器原理简介 [1] 手持实验技术主要由传感器（探头）、数据采集器、计算机等硬件设施以及实验数据处理程序（“探世界”综合理科实验室系统）等软件构成。色度计传感器（如图1）是传感器中的一种，它检测溶液的透光度（T ）。 图1色度计传感器 图2色度计传感器剖面图 原理如图2：将待测溶液装入比色皿，置于色度计中测量。光源发出的光透过滤波片变为单色光（光强度为I 0），入射单色光通过装有溶液样品的比色皿，一部分入射光被溶液吸收，透射光（光强度为I ）被光电二极管检测，从而计算出该溶液的透光度（T ＝I/I 0×100％）。只要化学反应能在化合或分解的过程中体现出对某色光的吸收，就可以利用该仪器来分析化学反应的特征。
二、色度计传感器应用实例 （一）研究性学习 1、近地臭氧污染的监测[2] 原理：强氧化剂臭氧（O3）与碘化钾（KI）反应生成游离碘（I2）。 O3＋2KI＋H2O→O2＋I2＋2KOH I2遇淀粉变蓝 操作：运用空气采样仪，记录多少时间通入的空气使淀粉碘化钾溶液变蓝。因为浓度越大（溶液的颜色越深），对光的吸收程度越大，即透光度（T）越小。可由朗伯-比尔定律可知透光率与浓度相关，从而可求得I2浓度。计算得到O3的体积。再由空气采样仪的时间和流量计算通入的空气总体积，就可计算出单位体积空气中O3的浓度。 2、SO2含量的监测 原理：SO2使酸性高锰酸钾褪色。 操作：运用空气采样仪，通1min的空气，计算通入的空气总体积。利用色度计传感器记录酸性高锰酸钾溶液的透光率，从而可求得高锰酸钾的浓度，进而得到SO2浓度。就可计算出单位体积空气中SO2的浓度。 3、食盐中碘含量的测定[3] 原理：碘元素以IO3-形式存在于食盐中，加入还原剂后IO3-变成碘单质，再加入淀粉溶液变蓝色。 操作：利用色度计传感器记录溶液的透光率，由朗伯-比尔定律可知透光率与浓度相关，从而可求得浓度。 4、食物和补铁剂中铁元素含量的测定[1] 原理：Fe3＋与足量的硫氰化钾可以反应形成深红色的[Fe(SCN)6]3－。 操作：将食物灼烧完全炭化后用酸浸取，可以将食物中的铁元素转化为Fe3＋溶液，Fe3＋与足量的硫氰化钾可以反应形成深红色的[Fe(SCN)6]3－。[Fe(SCN)6]3－可以吸收蓝色光（所以溶液的颜色为红色），[Fe(SCN)6]3－的浓度越大（溶液的颜色越深），对光的吸收程度越大，即透光度（T）越小。补铁剂中的铁一般以二价形式存在，对于液态补铁剂，选用合适的氧化剂
色度学 色度学与物理光学等学科的基础不同, 物理光学可以认为是客观的科学, 是与人类无关的。而色度学却是一种主观的科学, 它以人类的平均感觉为基础, 因此它属于人类工程学范畴, 以对光强的度量来说, 物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量, 而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。 色度学确切的讲它是研究人眼对颜色感觉规律的一门科学。以对光强的度量来说, 物理光学以光的辐射能量这个客观单位来度量, 而色度学却以色光对人眼的刺激强度来度量。辐射能量很大的波长很长的红光对人来说却没有辐射能量很小的黄光亮, 人们就认为黄光的强度比红光大。 在人们眼中所反映出的颜色，不单取决于物体本身的特性，而且还与照明光源的光谱成分有着直接的关系。所以说在人们眼中反映出的颜色是物体本身的自然属性与照明条件的综合效果。我们用色度学来评价的结论就是这种综合效果。 色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学，它是一门本世纪发展起来的，以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学。 每个人的视觉并不是完全一样的。在正常视觉的群体中间，也有一定的差别。目前在色度学上为国际所引用的数据，是由在许多正常视党人群中观测得来的数据而得出的平均结果。就技术应用理论上来说，已具备足够的代表性和可靠的准确性。 国际照明委员会(CIE) 国际照明委员会(Commission Internationale ed I'Eclairage-CIE) 主要研究照明的专业术语、光度学和色度学的国际学术研究机构。设在巴黎。早在1924年前就已从事标准色度学系统的研究，1931年根据莱特(W.D.Wright)在1928-1929年和吉尔德(J. Guild)在1931年研究三原色的角度观察效果，加以平均，规定了CIE 1931标准色度观察者光谱三刺激值，并据以绘制出偏马蹄形曲线的*色度图，称为“1931 CEL-RGB系统色度图”，后经修改被推荐为1931 CIE-XYZ系统，为国际通用色度学系统，称为“CIE标准色度学系统”，所作的图则称“CIE 1931色度图”。1964年又综合斯泰尔斯(W.S. Stiles)和伯奇(J.M.Bruch)以及斯伯林斯卡娅(N.I.Speranskaya)1959年发表的研究结果，制定了CIE1964补充色度学系统以及相应的色度图，为世界各国广泛采用，据以进行色度计算和色差计算。1964年又提出了“均匀颜色空间”的三维空间概念，1976年加以修订，并正式被采用。CIE为此还提出了确定的参照光源，称“CIE 标准光源”。 眼睛的剖视结构 ▲虹膜(Iris):
色度测量及相关国内外仪器对比分析 班级: 学号: 姓名：
色度测量及相关国内外仪器对比分析 摘要：本文通过介绍目前国内外色度测量仪器的发展，对国内外色度测量仪器相关性能进行对比，结合色度测量实验，对大量相关资料进行分析，对国内色度测量仪器的改进提出了相关改进意见。 关键字：色度测量仪器国内外对比改进 正文：随着社会的发展和科学的进步，已让当今的人们对各种产品的品质要求达到了几乎刻薄的程度，色度的应用也越来越受关注。所有产品特别是汽车、涂料油漆、家电显示器、家具、服装与纺织、印刷、LED 质量检测、建筑材料和珠宝饰品等外表色彩的设计和视觉效果是直接决定市场反应的关键指标之一。同时，在生物等试验中对色度测量也有着严格的要求，比如对叶绿素的测定。在判断肉类的新鲜度时色度同样也是一个及其重要的参数。近年来，色度仪器也逐步被应用到医学之中，利用色度可以测试牙齿的白度，皮肤疾病的辅助识别，血清检测中干扰物质的判定，尿液成分检测和光动力疗法中组织颜色测定等。在地质勘探中，花岗岩的颜色测定也离不开色度仪器。 国内在仪器测色配色的理论和系统的研究领域中处于相当落后 的状态，至今许多生产单位的颜色质量和配方预测过程主要依靠配色人员的经验和目视判断，即采用原始的尝试和辨差法，严重的制约我国颜色工业的发展。目前，我国仪器市场上有不少颜色测量仪器，但大都是外国的进口仪器，如美国HACH公司的分光光度计、英国Tintometer公司的测色仪、日本美能达的色差计等。中国的广州、北
京、上海等地方也有一些产品，但大都是台式的仪器，体积较大，携带和使用很不方便，而且价格都特别高，给一些小型企业的颜色测量造成不便。所以，研制种小体积、低价格，精度虽不很高，但能满足一般性要求的颜色测量仪器成为目前仪器发展的必然趋势。 1.国内的色度测量仪 WSF-J分光测色仪是一种性能优越、用途广泛而又操作简便的测色仪。适用于测量各种物体的反射色及透射色，可以测试色度、白度以及两种物体或液体的色差等。仪器的照明接收方式为CIE规定的d/8。它可以显示可见光波段（380nm~760nm）中物体或液体的反射比与 透射比，可给出物体或液体反射色与透射色的光谱曲线，大大方便了对物体色彩的分析。该仪器可广泛用于纺织、染料、印染、涂料、油漆、造纸、建材、食品、印刷等行业。 主要技术参数： 照明条件：d/8 光源：脉冲氙灯 接收器：光电二极管阵列，平场光栅 光谱条件：总体响应等价于GB3978标准照明体D65、A、C及10°、2°视场色匹配函数下的三刺激值X、Y、Z 显示方式：电脑显示屏 测量窗口：Φ20mm 波长范围：380nm~760nm 波长重复性（nm）：0.2
在印刷质量控制中，通常我们所用的控制仪器以密度计为主。但光学密度与人眼对明暗的感受只是近似关系，而且与颜色三属性不直接关联。而色度测量仪的测量原理与人眼的视觉感受密切相关，并且能提供CIE表色系统数据，因此在进行颜色交流、色差控制方面，色度测量仪有不可替代的作用。基于这一原因，越来越多的印刷企业引入了色度测量仪。 色度测量仪的结构不尽相同，为了减少企业选购仪器的盲目性，本文将根据不同色度测量仪的测量原理分析每种仪器各自的特点，并在此基础上根据企业质量控制的目的，提出选购色度测量仪的一些依据，以期对企业在引进时提供一点帮助。 色彩测量原理 根据结构的不同，色度测量仪可分为两类：一类是色度计，一类是分光光度计。 1.色度计色度计是利用红、绿、蓝三滤色片分解颜色样品的反射光，再经传感器接收转换为颜色色度值的测色仪器。为了模仿人眼的视觉感受，以便提供符合标准的测量值，必须采用标准光源照明被测量样本。传感器的光谱灵敏度需通过滤色片转换为与标准观察者的视觉灵敏度相吻合，在仪器标定正确的情况下，色度计读取的测量值易于换算成颜色的三刺激值。色度计的缺点是，滤色片与传感器作用后对光谱的匹配程度与人眼对颜色视觉感受灵敏度不可能实现严格意义上真正的线性关系。由此可知，色度计测量颜色存在原理上的误差，测量颜色的绝对精度不高。 2.分光光度计 分光光度计是利用光栅分解颜色样品的反射光，再经传感器接收反射光谱并转换为颜色色度值的测色仪器。它测量的是一个色样的全部可见反射光谱，通常是在反射光谱上每隔一定距离测量一个点，也有一些分光光度计能连续对光谱进行测量。其工作原理是，把颜色作为一种不受观察者支配的物理现象进行测量，为了获得颜色的三刺激值,它可以对反射光谱进行积分，并把颜色作为视觉响应加以解释，是一种最为灵活的颜色测量仪器。同时，由于分光光度计是对色样的全部反射光谱进行测量，因此测量结果具有更高的绝对精度。 颜色测量比较 1.绝对精度误差对测量工作的影响 在比较两个颜色样品的色差时，色度测量仪的绝对精度误差对色差的影响属于高阶偏差，因此用同一台色度测量仪比较两个颜色样品时，仪器本身绝对精度的误差造成的色差通常可忽略。原因在于色度测量仪在测量两个颜色样品时会把绝对精度误差含在两个色样的测量值中，计算比较色差时，绝对精度误差的影响减小。 但一些中低档色度计绝对精度偏差较大，以至于在比较两个色差较大的颜色样品时产生的色差不能忽略不计，此类色度计只能用于比较两个差别很小的同色异谱样品，如对一批印刷品墨色的一致性进行控制就属于这种情况，因此在印刷中，色度计用于控制颜色一致性能取得令人满意的结果。 实际生产中还有另外一些情况，如果用两台绝对精度不高的色度计，即使是比较差别较小的同色异谱的颜色样品的色差时，产生的色差也不容忽视。如一家公司不同地区的两个印刷分厂（A、B分厂）共同印刷同一产品，由A分厂按照客户的色样制版，并将印版（也可以是电子文件或胶片）分发至B分厂共同印制。如果两个分厂使用绝对精度不高的色度计控制印刷品色彩还原性，则测量色差一致性的问题不容忽视。因为B分厂没有客户色样和A