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顏色目視檢測的原理是什么?

標準光源箱作為顏色目視檢測的照明燈箱設備,用戶在使用其目視檢定產品的顏色時,首先就需要了解顏色測量的基本原理。本文就為大家簡單的介紹一下色彩理論的發展和顏色目視測量的原理,感興趣的朋友可以了解一下!

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色彩理論的發展:

艾薩克·牛頓:光的多種顏色

很早以前,人們對人眼感色的原理并不來了解,直到艾薩克·牛頓(1642-1727)使用玻璃棱鏡證明了一束白光可以被分成可見光譜,才開始將光源與顏色聯系起來。他在實驗中通過折射和彎曲光線,將其分成單色光,為我們提供了一種描述我們可見顏色范圍的有意義的方式,即ROYG.BIV-紅色,橙色,黃色,綠色,藍色,靛藍和紫色。

基于這種認知,牛頓開發了Newton Color Circle(牛頓色環),開始對互補色和加色混合進行有趣的研究。

托馬斯·楊:人眼混合感知色彩

在19世紀早期,托馬斯·楊發表了他的觀點,即人眼包含三種不同類型的顏色感受器,分別用于混合紅色、綠色和藍色,從而創造出我們可以看到的各種顏色。

詹姆斯·克拉克·麥克斯韋:電磁能

19世紀60年代,詹姆斯·克拉克·麥克斯韋通過證明紅色、綠色和藍色的組合可用于創造幾乎任何其他所需的顏色,將托馬斯·楊的思想進一步發揚光大。

雖然意識到無法使用三種基色組合形成整個色調范圍,但他很快就發現通過一些減法,就可以實現整個色域。今天,這種現象被稱為人類三色刺激反應。

然麥克斯韋并不是第一個提出光線“波動”論的人,但是他證明了光是電磁能量的一種形式,且波長范圍在380nm(紫色)到750nm(紅色)之間。如今我們可以在該范圍內用特定數字指定可見光譜的點,比牛頓的RoyG.Biv更精確!

那些波長小于380nm和大于750nm的光呢?麥克斯韋理論認為它們同樣存在,但是我們的眼睛看不到它們。今天我們知道波長大于750nm的是紅外線,小于380nm的是紫外線。

麥克斯韋還認識到,顏色的色調和飽和度(也被稱為彩度)與亮度無關,提前窺見了CIE色度圖中發展的內容。

Guild&Wright:色彩空間

在20世紀20年代晚期,W.DavidWright和JohnGuild繼續進行實驗,以評估看到可見光譜中任意一種顏色需要多少紅色、綠色或藍色光能。他們的研究顯示,可見光譜中顏色的波長與人眼可以感知的顏色之間存在聯系。

國際照明委員會(CIE)將Guild和Wright的研究發布為1931 RGB色彩空間,進而形成了CIE1931 XYZ色彩空間。雖然這些數學方程式幫助我們量化了人類對色彩的視覺反應,并且是顏色測量設備的基礎,但是科學家們很快就認識到這個由如此多綠色組成的二維模型并不完美。

理查德·亨特:L*a*b*

基于麥克亞當的研究,理查德·亨特在20世紀40年代創造了一種新的三刺激色彩模型。這個色彩空間(被他稱為L*a*b*)使用三個軸來表示感知色差的近似均勻間隔。垂直軸L表示亮度/暗度,白色為100,黑色為0,用于表示深色和淺色調之間的差異。水平軸a和垂直軸b代表主色軸,正a為紅色,負a為綠色;正b為黃色,負b為藍色。

通過這一顏色模型,亨特開發了一種在色彩空間中繪制精確顏色的方法,并使用DeltaE表征總色差。

31年后,CIE發布了一個更新的模型CIEL*a*b* 只對亨特的原始數學方法做了一些小改動。如今,它是報告色度值的推薦方法,也是我們許多顏色測量儀器使用的數學方法。

綜合來看,在顏色測量行業發展的今天,人們總結出,肉眼直接觀測顏色必須有三個條件:照明光源、物體和眼睛。同樣,對于測色儀器要得到測試結果,必須有三個條件:照明光源、被測樣品和傳感器。通過精密的光電儀器,來測量材料表面的光譜特性從而轉換成顏色數據的測量,結合上面的顏色測量理論、色度模型,就可以計算出顏色的三刺激值,從而判斷試樣與標樣的色差狀況。

顏色目視檢測的原理:

人們觀察到物體的顏色會根據照明光源的變化而改變,想要評定產品的外觀色彩,就需要統一顏色測量時的照明光源以及觀測條件。經過色彩理論的不斷發展,國家照明委員會(CIE)就推薦了用于顏色檢測的標準光源。

標準光源箱就是一種配置了多種標準光源的照明燈箱設備,可以滿足用戶各種顏色檢測光源需求。目視測色時,只需要切換至客戶指定的光源,將待測試樣放入標準光源箱中,按照相關目視測色規定操作,即可評定產品的顏色。

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