色度学测量
实 验者：杨亿斌(06325107) 合作者：吴聪(06325096)
（中山大学物理系，光信息科学与技术06级3班）
2009年3月24日
【实验目的】
1、 了解色度学基本原理；
2、 熟悉WSG-9型色度实验仪的实验装置及软件操作界面，并掌握使用方法；
3、 学会用透射或反射方法测量样品的主波长、纯度、色坐标等色度学量。
【实验原理】
色度学主要是研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。自然界中所有的颜色分黑白和彩色两个系列，黑白以外的所有颜色均为彩色系列，其波长范为在380~780nm 之间。彩色有三个特性，即明度、色调、色纯度（也成为饱和度）
明度（又称亮度纯度）：是指一种主波长的光谱色被白光冲淡的程度，实质上是表示了主波长光谱色的三刺激值在样品三刺激值中所占的比重。在计算时，用样品的主波长的y 坐标与样品色坐标的y 值的差值乘以兴奋纯度来表示。
色调（也称主波长）：反映颜色的类别。彩色物体的色调决定与在光照明下反射光的光谱成分。对于透射光，其色调由透射光的波长分布或光谱决定。色调又称主波长，一种颜色的主波长指的是某一种光谱色的波长，这种光谱色按一定比例与一种确定的参照光源相加混合，能匹配出该颜色。
色纯度（也称饱和纯度、饱和度）：饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于统一色调的彩色光，饱和度越高，颜色越深；反之颜色越浅。饱和度实际上表征了掺入白光的多少。色调与饱和度合称色度，它既说明彩色光的颜色类别，又说明颜色的深浅程度。
色度纯度：是指主波长的光谱色在样品中所占亮度的比例，在CIE 色度图上用白光到样品点的距离与样品点到主波长点的距离的比例表示。
1931 C.I.E 系统：是国际照明委员会为统一对物体颜色的度量效果而制定的一套标准色度系统。在C.I.E 系统中，三个基本颜色被称为“基础激励”，一个颜色 使用的的三色激励值（又称三刺激值）表示，三刺激值即为混合某一种颜色时所需的三个基色的数量，分别用X 、Y 、Z 表示。理论上为了定量地表示颜色，采用平面直角色度坐标：
Z Y X X x ++=
Z Y X Y y ++= Z
Y X Z
z ++= （1）
x 、y 、z 分别是红、绿、蓝三基色的比例系数，x +y +z =1。用C 代表一种颜色，R,G,B 表示红、绿、蓝
三基色，则
)()()()(B z G y R x C ++=λ （2）
所有光谱色在色坐标上为一马蹄形曲线，该图称为CIE1931色坐标，图中以三基色为顶点的三角形内的所有颜色都能用三基色按一定量匹配得到。
如图一，任一颜色M （x,y ）的色调是由其照明光源坐标点（如A 光源）到M 点连线并延长与光谱轨迹相交于N 点，N 点的光谱色的色调即为主波长，则：
M 的饱和纯度
A
n A
m x x x x AN AM P --=
=
（3）
M 的色度纯度 m
n A
m x x x x MN AM M --=
=
（4） （1）为测量某光源（发光体）的色坐标，必须先测量其光谱组成的功率分布)(λS ，然后再查表找出各光谱的三刺激值)()()(λλλz y x 、、，则光源的三刺激值为：
∑?=λ
λλλ)()(x S K X ∑?=λλλλ)()(y S K Y ∑?=λ
λλλ)()(z S K Z （5）
式中K 为调整因数，它是将发光体的Y 值调整为100时得到的值。 ∑?=λ
λ
λλ)()(100
y S K
该样品的色坐标为：
Z Y X X x ++=
Z Y X Y y ++= Z
Y X Z
z ++= （6）
（2）为测量某透射或反射样品的色坐标，必须先测量其样品的透射或反射曲线)(λT ，然后再查表找出各光谱的三刺激值)()()(λλλz y x 、、及参考光的功率分布)(λS ，则
∑=)()()(λλλx T S X ∑=)()()(λλλy T S Y ∑=)()()(λλλz T S Z （7）
该样品的色坐标为：
Z Y X X x ++=
Z Y X Y y ++= Z
Y X Z
z ++= （8）
【实验仪器装置】
WGS-9型色度实验系统如图二所示，由光谱仪、电控箱和计算机三部分组成。
光谱仪主要由以下四部分组成（如图三）：单色器、溴钨灯光源、透射样品测量部分和反射样品测量部分。
【实验内容及步骤】
1.认真阅读色度实验系统的说明书，熟悉仪器及使用方法。
2. 测量反射样品
（1）在开机的情况下，检查是否使用的是出缝2，若不是把转向镜拨到出缝2上，即拨到“反射”一侧。
（2）放入标准白板，调节负高压（不能超过750V）及入射和出射狭缝（狭缝宽不能超过2mm，出射狭缝宽不要超过入射狭缝宽），使测量到的反射基线比较大，但信号不溢出。
（3）放入样品，测量样品的反射率曲线。
（4）打开“色度计算”窗口，选择寄存器和参照光源后，计算该样品在参照光源下的色度坐标及其他参数。
3.透射样品的测量
（1）将转向镜拨到“透射”一侧，使用出缝1。
（2）调节负高压至零，关闭电箱电源，将光电接收器挪到出缝1处，然后打开电源。
（3）样品室置空，调节负高压（不能超过750V）及狭缝（不能超过2mm，出射狭缝宽不要超过入射狭缝宽），使测量到的透射基线比较大，但信号又没有溢出。
（4）上面确定的条件不变的情况下，做透射基线。
（5）放入三基色滤光片，分别测量它们的透射率曲线。
（6）打开“色度计算”窗口，选择寄存器和参照光源后，计算该样品在参照光源下的色度坐标及其他参数。
【实验过程及数据记录】
1、熟悉仪器后开机，打开测量软件。观察实验系统，发现使用的是出缝2，于是先测量反射样品。
将标准白板放入与出缝。
2、对应的样品室，选择“反射基线”模式。调节负高压为600V，入缝宽度为1.80mm和出缝宽度为1.70mm，反射基线溢出.（注意：出缝宽度必须小于入缝宽度）。
最终调节负高压为480V, 入缝宽度为1.60mm和出缝宽度为1.50mm，反射基线合适。如图1所示：
图1 反射基线
从样品室中拿出标准白板，放入待测样品（黄色不透明纸片）。选择“反射率模式”，采集数据，如图2所示：
图2黄色不透明纸片反射率
打开“色度计算窗口”，选择参考光源为“标准A光源”，即2856K的溴钨灯，计算寄存器为“寄存器-1”，经软件计算后得到如图3所示结果：
其中：
x=0.4835，y=0.4326，z=0.0839；
主波长：583.0nm；饱和纯度：42.3%；色度纯度：45.7%
易得x+y+z=1，可见样品颜色中所包含的三基色主要是红色和绿色，蓝色较少，而我们已知红色+绿色=黄色，说明实验结果与理论是相符的。
图3反射样品色度计算结果
打开“分步”计算窗口，观察色度计算的过程。整个过程共分六步，其理论计算为：
先测量其光谱组成的功率分布s(λ)，然后再查表找出各光谱的三刺激值x(λ)、y(λ)、z(λ)，则光源的三刺激值为：
()()X K s x λ
λλλ=?∑ ()()Y K s y λλλλ=?∑ ()()Z K s z λ
λλλ=?∑
其中，100
()()K S y λ
λλλ
=
?∑ 则样品的色坐标为：
X x X Y Z =
++ Y y X Y Z =++ Z
z X Y Z
=++
饱和纯度为m A n A x x AM P AN x x -=
=- 色度纯度为m A
n m
x x AM P MN x x -==
- 3. 测量透射样品（三基色滤光片）
关闭电箱电源后将光电接收器移到出缝1处，转向镜拨到“透射”一侧。然后打开电源，调节入缝宽1.60mm ，出缝1宽1.50mm ，负高压为500V ，样品室置空，测量透射基线，溢出。再调节负高压为220V ,入缝宽度为1.05mm 和出缝宽均为1.00mm ，透射基线合适。如图4：
图4 透射基线
将蓝色滤光片放入样品室，测量其透过率曲线，如图5：
图5 蓝色滤光片透过率曲线
图5的曲线表明蓝色滤光片在400~450nm这个波段透过率最高，而这个波段正是属于蓝色波段；在575~675nm这一波段透过率基本为零，这个波段属于黄色和红色波段，而蓝色的补色为黄色，可见实验结果与理论相符。
打开“色度计算”窗口，得到的计算结果如图6：
图6蓝色滤光片色度计算结果
可知，主波长为472.2nm，属于蓝色；饱和纯度为90.2%，颜色较深；色度纯度为60.9%；色坐标分别为：x=0.1504 y=0.1021 z=0.7474，与标准值x=0.1434, y=0.1111相比，有一定偏差。
图7 红色滤光片透过率曲线
由上图可知，红色滤光片对400~515nm波段吸收很强，此波段属于蓝色系，而红色的补色是青色；对600~700nm这个波段透过率很高，该波段为红色系。可见实验结果与理论相符。
打开“色度计算”窗口，得到的计算结果如图8：
图8红色滤光片色度计算结果
由图中可知，该红色滤光片的主波长为606.2nm，属于红色系；饱和度和色度纯度均为99.9%，说明是很纯很深的红色；色坐标为：x=0.6525, y=0.3471，z=0.0004，与标准值x=0.6653, y=0.3344相比有一定偏差。
图9绿色滤光片透过率曲线
由图中可知，520nm附近透过率最高，该波段属于绿色系；对620nm~700nm的波段吸收很强。
打开“色度计算”窗口，经过软件计算得到如图10所示结果：
图10 绿色滤光片色度计算结果
由上图可知，该绿色滤光片的主波长为537.3nm，饱和纯度为46.9%，色度纯度为62.5%，色坐标为x=0.3363, y=0.5772，z=0.0865，与标准值x=0.3542, y=0.5490相比有一定的偏差。
实验总结
1 测量反射样品和透射样品的不同点：
他们的系统光路图不同，且透射基线是在样品室置空时测量出来的，而反射基线是在放入标准白板时测量出来的。
2 图中的曲线并不完全光滑，有几段出现波浪线的原因：
这是由于样品表面不完全光滑，致使反射和透射出来的光线有一定的干扰。
国内外色度测量仪器的对比与针对国内测色仪器的改进建议 1、国内电脑测色仪的发展现状 国内电脑测色仪的品牌不多，而且集中度低，没有形成规模效应，不同型号的仪器之间，常因具体结构不同，存在着差异问题，从而造成测量数据结果不同，因 此测定基础数据和测定标试样必须使用同一台仪器： 如上海申方源仪器有限公司生产的HP－200型便携式色彩色差仪，可有3种光源切换，观察视角为CIE规定的10°，通过白板校正和黑腔校正，可满足同色异谱数据的分析但该仪器台间偏差大，后处理分析的软件功能不齐全，达不到大型实验室和企业的要求。 深圳市三恩驰科技有限公司( 3nh) 生产的NH300便携式电脑色差仪，属于国内精度和稳定性都很高的一款产品，E的波动为0．03～0．06，具有独创的光照 定位功能，PC端软件拥有知识产权，可进行色差分析色差累积分析色度指标色样库管理等、 我们仅就台式分光测色仪进行比较，用作比较的三种台式分光测色仪型号分别是上海物光/WSF、美国X-rite爱色丽/colori7测色仪、美国X-rite 爱色丽/700A。它们的特色及性能参数如下所示： 上海物光WSF分光测色仪 WSF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，可以测试物体的白度、色度以及两种物体的色差。仪器的照明接收方式为CIE规定的d/0。它可以显示可见光波段（400nm~700nm）中物体的反射比与透射比，并可通过接口与电脑通讯，给出物体反射色的光谱曲线，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/0 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：字符型液晶显示 测量窗口：?20mm 波长范围：400nm~700nm 准确度：±2(nm) 透射比准确度（%）：±1.5 重复性：σu（Y）≤0.5，σu（x）、σu（y）≤0.003 稳定性：ΔY≤0.6 准确度：ΔY≤2， Δx、Δy ≤0.02 表色系统： 颜色：X、Y、Z；Y、x、y；L*、a*、b*；L、a、b；L*、u*、v*；L*、 c*、h*； 色差：ΔE（L*a*b*）；ΔE（Lab）；ΔE（L*u*v*）；ΔL*、ΔC*、ΔH*。白度：甘茨白度：CIE推荐的二元线性白度 蓝光白度：W=B 陶贝式（Tabble）：美国材料学会ASTM推荐，W=4B-3G 电源：AC220V±22V 50Hz±1Hz 仪器尺寸：475mm×280mm×152mm 仪器净重：12kg 输出通信接口：RS232 2、国外电脑测色仪的发展现状 近十年，国外电脑测色仪厂商通过兼并重组，形成了以美国德塔公司( Datacolor) 美国爱色丽( X－Rite) 日本柯尼卡美能达( KonicaMinolta) 美国亨特立( Hunterlab) 和美国锡莱－亚太拉斯( SDLAtlas) 几家大公司垄断的局面。 1.Datacolor600分光测色仪
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
色度学基础 引言 EUP （2005/32/EC）筐架指令之实施措施244/2009/EC、245/2009/EC 描述了关于灯具的生态设计要求，其中涉及到色度学的概念，主要是对灯具颜色品质的描述。 本文件根据CIE15：2004 “TECHNICAL REPORT COLORIMETRY”编写，以及参考了可公开获取资料。由jeewah 整理. 第Ⅰ篇 导读 CIE1931-R G B 、CIE1931-X Y Z 、CIE1964-、匹配函数、三刺激值、色品坐标 10X 10Y 10Z A-概念 A-1-光与色 光的物理性质由它的波长和能量来决定。波长决定了光的颜色，能量决定了光的强度。光映射到我们的眼睛时，波长不同决定了光的色相不同。波长相同能量不同，则决定了色彩明暗的不同。 在电磁波辐射范围内，只有波长380nm 到780nm 的辐射能引起人们的视感觉，这段光波叫做可见光。 图A-1 光谱示意图 A-2-等能光谱 若以e φ表示光的辐射能，λ表示光谱色的波长，则定义：在以波长λ为中心的微小波长范围内的辐射能与该波长的宽度之比称为光谱密度。写成数学形式：
e φ（λ）=d e φ/d λ（w /nm） 光谱密度表示了单位波长区间内辐射能的大小。通常光源中不同波长色光的辐射能是随波长的变化而变化的，因此，光谱密度是波长的函数。光谱密度与波长之间的函数关系称为光谱分布。 在实用上更多的是以光谱密度的相对值与波长之间的函数关系来描述光谱分布，称为相对光谱能量（功率）分布，记为)(λS λ=555nm 处的辐射能量为λ为横坐标，相对光谱能量分布)(λS 为纵坐标，就可以绘制出光源相对光谱能量分布曲线。 图A-2 相对光谱能量分布 知道了光源的相对光谱能量分布，就知道了光源的颜色特性。反过来说，光源的颜色特性，取决于在发出的光线中，不同波长上的相对能量比例，而与光谱密度的绝对值无关。绝对值的大小只反映光的强弱，不会引起光源颜色的变化。 但是在色彩的定量研究中，1931年CIE 建议，以等能量光谱作为白光的定义，等能白光的意义是：以辐射能作纵坐标，光谱波长为横坐标，则它的光谱能量分布曲线是一条平行横轴的直线。即：)(λS =C（常数）。等能白光分解后得到的光谱称为等能光谱，每一波长为λ的等能光谱色色光的能量均相等。 A-3-颜色的表观特征 颜色有三种表观特征，即明度、色调和饱和度。 明度：标示颜色明亮的程度。对于光源色，明度值与发光体的光亮度有关；对于物体色，此值和物体的透射率或反射率有关。 色调：是区分不同彩色的特征。可见光谱范围内，不同波长辐射，在视觉上呈现不同色调，如红、黄、绿、兰、紫等等。光源色的色调取决于辐射的光谱组成；而物体色则既与照明光的光谱组成有关，还同物体对光的选择吸收特性有关。
1 实验部分 1．1 仪器设备和试剂 1．1．1 仪器设备 751一GW 分光光度计。惠普上海分析仪器有限公司；比色管，50 mL双刻度具塞比色管； 3 cm比色皿；容量瓶等实验室常用器皿。 1．1．2 试剂 除特别说明外．测定中使用光学纯水及分析纯试剂。 1．2 光学纯水的制备 将0．2um滤膜(细菌学研究中所采用的)在100 mL二次蒸馏水或去离子水中浸泡 1 h，用它过滤250 mL二次蒸馏水或去离子水，弃去最初的250 mL，制得光学纯水，以后用这种水配制全部标准溶液并作为稀释水。 1．3 标准溶液的配制 1．3．1 色度标准储备液 500度色度标准储备液：将(1．244~1．2446)g六氯铂酸钾(K2PtC16)及(1．000±0．001)g 六水氯化钴(C O C12·6H2O)溶于约500mL水中，加(99~101)mL盐酸(p=1．18 g／mL)并在1 000 mL的容量瓶内用水稀释至刻度。将溶液放在无色、密封的玻璃瓶中．存放在暗处，温度不能超过30℃。该溶液至少能稳定 6 个月。 1．3．2 色度系列标准溶液 在一组500 mL的容量瓶中．用移液管分别加入1．0、2．0、3．0、4．0、5．0、10．0、20．0、30．0、40．0及70．0 mL 储备液(1．3．1)，并用水(1．2)稀释至标线。溶液色度分别为1、2、3、4、5、10、20、30、40、70度。溶液放在密闭性好的无色玻璃瓶中，存放于暗处。温度不超过30℃时，这些溶液可稳定1个月。 1．4 分光光度计波长的选择 色度测量是相对值，被测样品的色度是通过与作为标准色系列的已知色度进行比较而求得。这种比较是通过751一GW分光光度计响应值而实现的，先用已知的标准色系列确定色度与吸光度之间的关系，为此，需要选择光度计对黄色调溶液吸光敏感的测定波长，使色度与吸光度之问的关系成直线关系．并尽可能不使直线偏离“0”点。为选择波长．多次进行试验，在固定使用 3 cm比色皿的条件下．选择不同波长进行试验，比较试验结果的离散性．最后确定分光光度法测定色度的最佳波长。 1．5 标准曲线绘制 使用751一GW分光光度计，在光路中使用深紫色滤光片，选择波长339 nm，以光学纯水做参比，用3 cm比色皿测量标准色阶的吸光度，以色度为横坐标、吸光度为纵坐标绘制标准曲线，要求所得曲线的线性相关系数在0．999 9以上。 1．6 样品的取用 取50 mL透明的样品于50 mL比色管中，如样品色度过高，可少取样品，加光学纯水稀释后比色．将结果乘以稀释倍数。若样品混浊，可先离心，取上层清液测定。 1．7 样品稀释色度准确性测定试验 取未知色度的样品．按1／2n方式进行稀释．配制成稀释样，测定各样品的吸光度与稀释倍数之间的线性关系。 1．8 注意事项 没作特别说明的色度测定试验，分光光度计使 用339 nm波长 （参考：分光光度法测定水样的色度曾凡亮，罗先桃）
色度的测定 1、方法依据 水质色度的测定铂钴比色法 GB/T11903-89 2、适用范围 本标准规定了两种测定颜色的方法。本标准测定经10min澄清后样品的颜色，PH值对颜色有较大影响，在测定颜色时应同时测定PH 值。 铂钴比色法是用于清洁水、轻度污染并略带黄色调的水，比较清洁的地面水、地下水和饮用水等。 稀释倍数法适用于污染较严重的地面水和工业废水。 两种方法应独立使用，一般没有可比性。 样品和标准溶液的颜色色调不一致时，本标准不适用。 3、测定原理 3.1 游离氯的测定 用氯铂酸钾和氯化钴配制颜色标准溶液，与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色轻度，即色度。 样品的色度以与之相当的色度标准溶液旳度值表示。 注1：此标准单位导出的标准度有时称为“Hazen标”或“Pt-Co
标”[GB3143《液体化学产品颜色测定法（Hazen单位——铂-钴色号）》]、或毫克铂/升。 4、试剂 除非另有说明，测定中尽是用光学纯水及分析纯试剂。 4.1光学纯水：将0.2um滤膜（细菌学研究中所采用的）在100mL 蒸馏水或去离子水中浸泡1h，用它过滤250mL蒸馏水或去离子水，弃去最初250mL，以后用这种水配制全部标准溶液并作为稀释水。 4.2色度标准储备液：相当于500度 将1.245±0.001g六氯铂（IV）酸钾（K2PtCl6）及1.000±0.001g 六水氯化钴（Ⅱ）（CoCl·26H2O）溶于约500mL水中，加100±1mL盐酸（P=1.18g/mL）并在1000mL的容量瓶内用水稀释至标线。 将溶液放在密封的玻璃瓶中，存放在暗处，温度不能超过30℃，本溶液至少稳定6个月。 4.3色度标准溶液： 在一组250mL的容量瓶中，用移液管分别加入2.50、5.00、7.50、10.00、12.50、15.00、17.50、20.00、30.00及35.00mL储备液，并用水稀释至标线。溶液色度分别为5、10、15、20、25、30、35、40、50、60和70度。
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
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
色度测定方法 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
色度的测定方法 铂钴比色法 色度的标准单位，度：在每升溶液中含有2mg六水合氯化钴（Ⅳ）和1mg铂[以六氯铂（Ⅳ）酸的形式]时产生的颜色为1度。 铂钴比色法原理：用氯铂酸钾和氯化钴配制颜色标准溶液，与水样进行比色（与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色强度），每升水中含有1mg铂和0.5mg钴时所具有的颜色，称为1度，作为标准色度单位，即色度。 样品的色度以与之相当的色度标准溶液的度值表示。 ※注：此标准单位导出的标准度有时称为“Hazen际”或“Pt－Co标”[GB 3143《液体化学产品颜色测定法（Hazcn单位——铂－钴色号）》] 或毫克铂／升。 符合标准： 色度测定标准溶液，符合GB/T 605-2006 《化学试剂色度测定通用方法》 试剂以及药品：六水氯化钴、浓(p=1.18g/mL）、氯铂酸钾、除另有说明外，测定中仅使用光学纯水（蒸馏水）及分析纯试剂（AR，红标签）。 光学纯水：将0.2μm的滤膜（细菌学研究中所采用的）在100mL蒸馏水或去离子水中浸泡1h，用它过滤250mL蒸馏水或去离子水，弃去最初的250mL，以后用这种水配制全部标准溶液并作为稀释水。 国家标准配制色度铂钴标准溶液：相当于500度：将1.245±0.001g六氯铂（Ⅳ）酸钾（K2PtC16）及1.000±0.001g六水氯化钴（Ⅳ）（CoCl2·6H2O）溶于约100mL水中，加100±1mL浓(p=1.18g/mL）并在1000mL的容量瓶内用水稀释下定容到标线。 保存条件：将溶液放在密封的玻璃瓶中，存放在暗处，温度不能超过30℃。这些溶液至少能稳定6个月。 色度标准溶液：在一组50mL的的比色管中，用移液管分别加入0，2.50,5.00,7.50,10.00,12.50,15.00,17.50,20.00,30.00及35.00mL储备液，并用水稀释至标线。溶液色度分别为,0，5,10,15,20,25,30,35,40,50,60和70度。
色度测定方法
色度的测定方法 铂钴比色法 色度的标准单位，度：在每升溶液中含有2mg六水合氯化钴（Ⅳ）和1mg铂[以六氯铂（Ⅳ）酸的形式]时产生的颜色为1度。 铂钴比色法原理：用氯铂酸钾和氯化钴配制颜色标准溶液，与水样进行比色（与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色强度），每升水中含有1mg铂和0.5mg钴时所具有的颜色，称为1度，作为标准色度单位，即色度。 样品的色度以与之相当的色度标准溶液的度值表示。 ※注：此标准单位导出的标准度有时称为“Hazen际”或“Pt－Co标”[GB 3143《液体化学产品颜色测定法（Hazcn单位——铂－钴色号）》] 或毫克铂／升。 符合标准： 色度测定标准溶液，符合GB/T 605-2006 《化学试剂色度测定通用方法》 试剂以及药品：六水氯化钴、浓盐酸(p=1.18g/mL）、氯铂酸钾、除另有说明外，测定中仅使用光学纯水（蒸馏水）及分析纯试剂（AR，红标签）。 光学纯水：将0.2μm的滤膜（细菌学研究中所采用的）在100mL蒸馏水或去离子水中浸泡1h，用它过滤250mL蒸馏水或去离子水，弃去最初的250mL，以后用这种水配制全部标准溶液并作为稀释水。 国家标准配制色度铂钴标准溶液：相当于500度：将1.245±0.001g六氯铂（Ⅳ）酸钾（K2PtC16）及1.000±0.001g六水氯化钴（Ⅳ）（CoCl2·6H2O）溶于约100mL 水中，加100±1mL浓盐酸(p=1.18g/mL）并在1000mL的容量瓶内用水稀释下定容到标线。 保存条件：将溶液放在密封的玻璃瓶中，存放在暗处，温度不能超过30℃。这些溶液至少能稳定6个月。
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基本概念 色彩构成三要素：光源、被照射物体、可感觉色的眼睛和头脑（光源、物体、观测者）。光源 光源：宇宙间主要光源为太阳，会产生电磁波的振动，向四周传达光与热，其中一小段的电磁波为人眼可见，称为可见光。 被照射物体 1.透射（Transmission）：透射是入射光经过折射穿过物体的现象，被透射之物体为透明体 或是半透明体。若是无色的物体，除了少数光从物体的两个表面反射外，大多数光是透射过物体。 2.吸收（Absorption）：当入射光照射在物体上，此物体会吸收部份可见光而显示出颜色； 如果吸收全部的光则会呈现黑色；意即我们能看到物体的颜色是要光源含有该颜色，而被照射的物体反射出该颜色如此人眼才能看见该物体的颜色。 3.反射：（Reflection）： ?镜面反射（Specular reflection）：发生于平而光滑的表面上，当光以某种角度射在平 面上，则以同角度反射其光，物体的光泽是来自镜面反射。 ?扩散反射（Diffuse reflection）：一般发生于粗糙表面上，入射光以很多不同的角度 被反射，此扩散反射能显示物体的形状、大小、颜色和组织构造。 ?大多数的透明体及不透明体的平滑表面，同时具有镜面反射和来自表面下散射的扩 散反射。 4.散射（Scattering）：散射是指光被细粒子紊乱转向的现象，例如天空的青蓝色和云的白 色都是散射的结果；当有足够的散射时，我们可以说光从物质被扩散反射。 可感觉颜色的眼睛与头脑 1.眼睛与头脑：最重要的色彩侦测器是眼睛、神经系统及头脑。眼睛中最重要的感光部份 是网膜；而网膜中有杆状体（rod）及圆锥体（cones），其中圆锥体对不同波长的光有不同的分光感应曲线，因此要取代眼睛的侦测器也要有分光感应曲线的功能。 2.刺激值：将色产生的三要素联合起来就是色的信号或刺激（stimulus）。头脑能将此刺激 值转变成色的感觉，意即将照明光源光谱能量分布曲线乘以物体的分光反射率分曲线再乘以侦测器（或眼睛）的分光感应曲线就能得到色的刺激值。 3.分光资料互换：物体的分光反射率曲线比色彩三属性（色相、明度、彩度）包含更多的 资料；色彩三属性的数据可以由分光反射率来求得，但是三属性的数据无法转换成分光反射曲线。
实验题目：色度的测定 一、实验目的： 1、掌握铬—钴比色法的测定原理和操作 2、掌握色度标准溶液的配制 二、实验原理 本实验采用目视比色法对水样进行测定，用重铬酸钾和coso47h2o配成标准系列与实验进行目比色来确定水样的色度，测定前放置澄清，分别用滤膜除去悬浮物，在配置标准系列，用水样与标准色列对比，从而球顶水样的色度。 三、仪器和试剂 1．具塞比色管50ml规格一致 2．移液管若干只 3．量筒250ml 4．光学纯水（蒸馏水） 5．色度标准储备液 四、操作步骤 1、采样：取50ml过滤后的沧州荷花池水样 2、色度标准系列的配制 取13只比色管，分别用移液管加入0ml、、、、、、、、、、、、标准储备液，并用蒸馏水稀释至标线，溶液色度分别为0度、5度、10度、20度、25度、30度、35度、40度、45度、50度、60度、70度，密封保存。 3、水样处理：将原水样倒入大烧杯中，静置15min。 4、测定：将烧杯中上层清液加入50ml比色管中直至刻度线，将水样与色度标准系列 进行目视比色，将比色管至于白纸上，在日光下目光垂直管口向下观察，记录水样与铬—钴色度标准系列的色度，记录数据。 五、数据处理
标准系列的比色度计算： V1——样品稀释后的体积，ml A0=V1A1/V0V0——样品和稀释前的体积，ml A1——稀释样品色度的观察值，度 1、测定除去悬浮物的水样色度为15度。 2、烧杯静置上层清液的水样色度在70度以上。 3、将上层清液稀释测定色度35度。 4、电导率：原水样3290us/cm 补偿到250C; 稀释水样1466us/cm 补偿到250C; 六、注意事项 1、比色皿清洗、移液管清洗干净。 2、采样后立即测定。
?【色度的测定原理】 按一定比例将氯铂酸钾、氯化钴和盐酸配成水溶液（铂-钴标准溶液），所得溶液的色调与待测样品的色调在多数情况下是相近的，因此用目视比色法比较样品与铂-钴标准溶液的色泽，可以得出样品的色度。 ?【铂-钴标准溶液组成及配制方法】 当你需要测定色调接近铂-钴标准溶液的澄清透明的液体的色度时，你首先要完成的工作是配制500黑曾单位铂-钴标准贮备液。配制方法是：准确称取2.000g氯化钴，2.491g氯铂酸钾，溶于20mL盐酸和适量水中，稀释至2000mL，摇匀。配好后的溶液用1cm吸收池，以水为参比进行分光光度测定。按GB 605-88规定测出的溶液的吸光度应在下表所列的范围内。 500黑曾单位铂-钴标准溶液吸光度允许范围 ?操作步骤说明 一、配制500黑曾单位铂-钴标准贮备液 配制好的500黑曾单位铂-钴标准溶液应在暗处密封保存，有效期为六个月。若超过六个月，而溶液的吸光度仍在GB 605-88所规定的范围内，还可继续使用。 测定时你可以吸取不同体积的500黑曾单位铂-钴标准溶液，稀释至100mL，这样就可以得到不同黑曾单位的稀铂-钴标准系列。移取500黑曾单位铂-钴贮备液的体积可以用下式计算： V=（N×100）/500 式中：V—配制100mL，N黑曾单位的铂-钴标准溶液所需500黑曾单位铂-钴标准溶液的体积 N－欲配制的稀铂-钴标准溶液的黑曾单位数 1、准确称取2.000g氯化钴，2.491g氯铂酸钾，溶于20mL盐酸和适量水中，稀释至2000mL，摇匀并贴上标签。 2、配好后的溶液用1cm吸收池，以水为参比进行分光光度测定。吸光度的允许范围可参见教材或GB 605-88。 3、配制好的铂-钴标准贮备液应在暗处密封保存，有效期为六个月。若超过六个月，而溶液的吸光度仍在GB 605-88所规定的范围内，还可继续使用。 二、色度的测定 1、选择一套100mL（或50mL）合格的平底具塞比色管，洗涤后置比色管架上。 2、计算配制25、60黑曾单位稀铂-钴标准液100mL（或50mL）需要500黑曾单位贮备液的体积。 3、分别移取计算量铂-钴标准贮备于干净的比色管中，用水稀释至100mL（或50mL），摇匀置比色管架上。 4、另取一支干净比色管，注入与标准液相同体积的试液。 5、取下比色管盖，在白色背景下沿轴线方向用目测法将试液与二标准液作比较，判断产品级别。
颜色测量仪器的原理及应用 学院：电子信息工程学院 班级：10印工（2）班 姓名：付 少 平 学号：2010401010227 2013.9.25
颜色测量仪器的原理及其应用 色彩是印刷复制的最关键要素，色彩的测量是印刷色彩控制的重要技术。目前采用数字化的色彩管理，对生产流程中各生产环节进行色彩特性的描述，是实现色彩准确再现的最好方法，而其前提与基础是色彩测量数据的准确性。 测色的原理：色彩测量实际上就是将人眼所产生的视觉感受，通过一定的测量手段转换成一定的数据来进行描述，并获得易于比较和控制的参数。下面介绍密度计、色度计、分光光度计的原理及其应用。 一、密度计的原理和应用 密度计由光源、透镜组、偏光镜（可选）、滤色片、传感器和电子系统、显示器等部分组成. 密度计利用的是内置的红、绿、蓝光学滤色片测量黄、品红和青颜色的光反射或透射率，计算得到密度值，这种基于三色滤色片的原理，使得其结构非常简单和使用广泛，但由于滤色片自身的缺陷，它也构成了密度计无法逾越的局限：只能够测量印刷品的密度值，而不包括对色相的表达,因而无法真实地反映颜色实际的视觉效果，形象地说是一种“色盲”测量设备。 此外，密度计测量还具有其他的一些局限性，如：应用的领域只局限于四色印刷工艺，虽然常用于辅助监控墨层厚度，但是密度和墨层厚度之间没有直接的联系。所以，密度计的用途在于用户可以根据其提供的最大/小密度、网点扩大和印刷反差等对软片或者是印版进行印前补偿及校正，指导生产管理人员正确地加网,确定墨量、曝光量、水墨平衡等控制参数,而不擅长色彩管理中颜色复制准确性的测量和控制。 二、色度计的原理和应用 色度计是用于测量物体色的三刺激值或色品坐标的仪器。光电色度计可以看成是一个反射率计，它带有一套专门的三滤色片，这不同于密度计的红绿蓝滤色片，这套滤色片根据CIE光谱三刺激值在色度计的每个通道中给光谱的各波长加权，它涉及的主要是反射率问题，而不是对数问题。 相对于密度测量，光电色度计能通过三刺激值具体描述颜色信息，而不是仅仅局限于亮度信息，由于其采用的仍是三滤色片原理，采样的光谱范围有限，因此导致精度不高，不适合高精度的色彩管理中颜色的测量和控制。
色度仪器单位 美国Wdegewood 色度分析系统采用AU/OD ，或Hazen, APHA ，ASTM ，EBC ，Pt-Co 或塞波色国际各行业通用标准单位。 系统配置 拟出水口色度监测系统： 出水口：AF21传感器＋980型显示器 产品技术资料 测量原理简介 AF21型 低量程色度传感器 用于980型双光束光度计的流体光学传感器，可测量处理过程中低色度流体的吸光度。 ● 有用于在线简易校准的内置式快速记忆性校正功能。 ● 灯源经过防暴测试，达到FM 和ATEX 防爆等级，适用于危险工矿条件 ● 可被设置测定波长范围在390nm 至650nm 内颜色的吸光度。 ● 光学耐热玻璃材料在工业条件下有高准确性和稳定性。也可选择火焰抛光的石英或蓝 宝石材料。 光源及投影透镜 镜子 参照 测量 样本管 过程液流 光束分 离器 光学过滤 检测器
●白炽灯具有较长使用寿命，可选的载气灯用于强光输出。 ●特定的参考检测波段最大限度地降低了浊度和颗粒物造成的测量误差。 ●100mm至250mm的量程范围提供了灵活的测量范围。 ●测量低量程色度（例如：0-10 APHA/Hazen）。 ●具有端口空气吹扫功能，用于防止光学窗口上的冷凝物累积。 ●出厂前所有的传感器均已通过测试，可提供完整的测试证明。 技术规格： 980型基于AF21或AF22型在线传感器的微处理器，主用于在可见光谱范围内，测量
液体处理过程中的色度和浓度。 ●测量颜色的吸光度达到5 AU/OD，或Hazen, APHA，ASTM，EBC，Pt-Co或塞波 色单位。 ●4*20字符显示器和6按钮的输入形式，操作 简单方便。 ●2路4-20mA模拟输出。 ●友好的用户校正菜单：可以采用EasyCal免 校正系统，以及就地流体标样来校正方式。 ●4个可配置的数字输入和3个光电隔离的数 字输出，可以接入PLC及其他外部控制系统 中。 ●智能内部诊断系统可报告任何系统错误或系统警报，包括传感器的失灵，线路故障和 内部处理器异常等。 ●基线和基线移动功能允许操作者自行设置零点。 ●高级函数放大器提供了更好的响应特性。 ●前面板的防护等级：NEMA4/IP65，或用于野外NEMA4/IP65可选外壳。 980型技术参数： 一般来讲，对于过程程水的色度测量所用的标尺是APHA / Hazen / Pt，类似或等同于我国国标的度。 饮用水的色度监测应用 斯堪的纳维亚半岛的工程，由德国TSP Conducta公司承建。选择了WA公司的980色度仪
色度测定方法 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
色度的测定方法 铂钴比色法 色度的标准单位，度：在每升溶液中含有2mg六水合氯化钴（Ⅳ）和1mg铂[以六氯铂（Ⅳ）酸的形式]时产生的颜色为1度。 铂钴比色法原理：用氯铂酸钾和氯化钴配制颜色标准溶液，与水样进行比色（与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色强度），每升水中含有1mg铂和0.5mg钴时所具有的颜色，称为1度，作为标准色度单位，即色度。 样品的色度以与之相当的色度标准溶液的度值表示。 ※注：此标准单位导出的标准度有时称为“Hazen际”或“Pt－Co标”[GB 3143《液体化学产品颜色测定法（Hazcn单位——铂－钴色号）》] 或毫克铂／升。 符合标准： 色度测定标准溶液，符合GB/T 605-2006 《化学试剂色度测定通用方法》 试剂以及药品：六水氯化钴、浓(p=1.18g/mL）、氯铂酸钾、除另有说明外，测定中仅使用光学纯水（蒸馏水）及分析纯试剂（AR，红标签）。 光学纯水：将0.2μm的滤膜（细菌学研究中所采用的）在100mL蒸馏水或去离子水中浸泡1h，用它过滤250mL蒸馏水或去离子水，弃去最初的250mL，以后用这种水配制全部标准溶液并作为稀释水。 国家标准配制色度铂钴标准溶液：相当于500度：将1.245±0.001g六氯铂（Ⅳ）酸钾（K2PtC16）及1.000±0.001g六水氯化钴（Ⅳ）（CoCl2·6H2O）溶于约100mL水中，加100±1mL浓(p=1.18g/mL）并在1000mL的容量瓶内用水稀释下定容到标线。 保存条件：将溶液放在密封的玻璃瓶中，存放在暗处，温度不能超过30℃。这些溶液至少能稳定6个月。
色度学实验 颜色科学在彩色显示、印刷、纺织以及摄影美术行业的作用是巨大的。人眼对物体色彩的视觉感受涉及到物理学（物体的自发光、透射光或反射光形成颜色刺激）、生理学（感光细胞响应与传输，颜色刺激转变为神经信号）、心理学（颜色感知的响应）等等方面。我们所说的色度学是对颜色刺激进行物理测量、数学计算并定量评价的学科，它不涉及神经响应、传输及颜色感知。国际上颜色的定量表述有多种系统，如用色卡表述的孟塞尔表色系统、国际照明委员会推荐的CIE 表色系统等，各系统之间一定条件下可以转换。本实验主要介绍常用的CIE 表色系统，它是基于加色法混色系统发展而来的。 一、实验目的： 1． 了解色度学的基本知识。 2． 初步掌握颜色相加混合与相减混合及颜色匹配等方法。 3． 掌握颜色定量测量与表述方法。 二、实验原理： 1． 三色加法混合与RGB 表色系统中色度坐标的确定 在如图1所示的颜色匹配实验中，利用红[R]、绿[G]、蓝[B]三原色混合匹配颜色 [C]时，可表示为 [C]=R [R]+G [G]+B [B] （1）式 式中[R]、[G]、[B]为原刺激（如取λR =700.0nm ，λG =546.1nm ，λB =435.8nm ），其与基础刺激（等能光谱白光）相匹配时的 光度量L R 、L G 、L B 称为色度学单位。R 、G 、B 分别为匹配 色光 [C]时[R]、[G]、[B]的数量，若匹配 [C]时[R]、[G]、 [B]的光度量分别为P R 、P G 、P B ，则R =P R /L R 、G =P G /L G 、 B =P B /L B ，R 、G 、B 称为三刺激值，对于基础刺激（等能光谱白光）有R =G =B =1 实验表明颜色匹配遵循以下两个法则（格拉斯曼法则）： 比例法则：若[ C 1]= [C 2]，则α[C 1]= α[C 2] 加法法则：若[C 1]= [C 2]、[C 3]= [C 4]，则[C 1]+ [C 3]= [C 2]+ [C 41423显然色光增减、合成时的表述与通常的数学式子完全等价。 我们可以对一定辐射功率（1W ）、波长为λ的单色刺激[C λ]进行匹配可得出： [B][G ][R]][C λλλλb g r ++= λλλb g r 、、是该单色光的光谱三刺激值，称为色匹配系数，作为波长的函数得到的)λ()λ()λ(b g r 、、称为色匹配函数。当某光刺激的光谱功率分布函数P (λ)已知时，各单色光λ、带宽d λ处的功率为P (λ) ?d λ，在格拉斯曼法则指导下，该光刺激的三刺激值可以由下式来求出： ???== = vis vis vis d P B d g P G d r P R λ λλλ λλλλλ)()()()()()( （2）式 值得注意的是色匹配函数是在色匹配实验的基础上确定的，它与原刺激、基础刺激的选取有关，原刺激、基础刺激改变色匹配函数也会改变。 为直观表示三刺激值，可以建一个如图2所示的三维直角坐标系，以[R]、[G]、[B]作为轴的单位向量，那么由三刺激值确定的向量可以代表颜色刺激[C]，更简化一点，可以选取该向量与单位平面R +G +B =1的交点（r +g +b =1）在[R][G]平面的垂直投影点（r ,g ）来表示色[C]，r 、g 、b 可由下式求得：
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
基本的色度测量 光通量： 光源每秒种发出的可见光量之和，简单说就是发光量。单位：流明（lm） 照度： 单位面积内入射的光通量，也就是光通量除以面积所得到的值。单位：勒克司（lux）。照度分为水平照度和垂直照度。水平照度为光通量入射水平表面的照度，垂直照度为光通量入射到垂直面的照度。 光强： 符号I，单位坎德拉cd，说明发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量 亮度： 符号L，单位尼脱cd/m2，说明发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量 光效： 单位每瓦流明Lm/w，说明电光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量除以耗电量来表示 平均寿命： 单位小时，说明指一批灯泡至百分之五十的数量损坏时的小时数 经济寿命： 单位小时，说明在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况下，其综合光束输出减至一特定的小时数。此比例用于室外的光源为百分之七十，用于室内的光源如日光灯则为百分之八十。 色温： 以绝对温度K来表示，即将一标准黑体加热，温度升高到一定程度时颜色开始由深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温。 因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。仅冯色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。 不同光源环境的相关色温度 光源色温 北方晴空 8000-8500k 阴天 6500-7500k 夏日正午阳光 5500k 金属卤化物灯 4000-4600k 下午日光 4000k 冷色营光灯 4000-5000k 高压汞灯 3450-3750k 暖色营光灯 2500-3000k 卤素灯 3000k 钨丝灯 2700k 高压钠灯 1950-2250k 蜡烛光 2000k 光源色温不同，光色也不同： 色温在3300K以下，光色偏红给以温暖的感觉；有稳重的气氛，温暖的感觉； 色温在3000--6000K为中间，人在此色调下无特别明显的视觉心理效果，有爽快的感觉；故称为"中性"色温。 色温超过6000K，光色偏蓝，给人以清冷的感觉， a. 色温与亮度高色温光源照射下，如亮度不高则给人们有一种阴气的气氛；低色温光源照射下，亮度过