測(cè)色儀的分類、原理以及測(cè)量技巧

 隨著工業(yè)發(fā)展的不斷進(jìn)步，中國(guó)顏色檢測(cè)也被看的越來(lái)越重要，不少生產(chǎn)商現(xiàn)在開始使用各種顏色管理儀器儀表來(lái)規(guī)范自己產(chǎn)品，其中測(cè)色儀的使用率廣泛，主要是因?yàn)檫@種顏色檢測(cè)儀器不但可以檢測(cè)生產(chǎn)中產(chǎn)品的色差，同時(shí)還以分光，檢測(cè)白度、黃度等等一系列工業(yè)需要控制的顏色數(shù)據(jù)。

1.分類

根據(jù)性能參數(shù)、精度范圍和使用要求，測(cè)色儀可分為3種：第一種是手持式測(cè)色儀，又稱色彩色差計(jì)，其能直接讀取數(shù)據(jù)，不用連接電腦，不配帶軟件，使用方便，價(jià)格便宜，但精度較低，在顏色管理的一般領(lǐng)域使用廣泛；第二種是便攜式測(cè)色儀，又稱便攜式分光測(cè)色儀，其除了能直接讀取數(shù)據(jù)外，還能連接電腦，配帶軟件，體積較小，便于攜帶，精度較高，價(jià)格適中；第三種是臺(tái)式測(cè)色儀，又稱臺(tái)式分光測(cè)色配色儀，其具有讀數(shù)窗口，連接電腦時(shí)需要使用測(cè)色、配色軟件，具有高精度的測(cè)色和配色功能，體積較大，性能穩(wěn)定，價(jià)格較高。目前，國(guó)內(nèi)印刷企業(yè)使用較廣的是便攜式測(cè)色儀。

2.原理

測(cè)色儀是模擬人眼對(duì)紅、綠、藍(lán)光感應(yīng)的光學(xué)測(cè)量?jī)x器，可以對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行五角度分析，其中習(xí)慣選擇15°、45°、110°的角度進(jìn)行分析。

所有的顏色都可以通過任何一種Lab顏色標(biāo)尺被感知并測(cè)量，L軸為亮度軸，0為黑，100為白；a軸為紅綠軸，正值為紅，負(fù)值為綠，0為中性色；b軸為黃藍(lán)軸，正值為黃，負(fù)值為藍(lán)，0為中性色。這些標(biāo)尺可以用來(lái)表示試樣與標(biāo)樣的顏色差異，通常以Δa、Δb、ΔL為標(biāo)識(shí)符，ΔE被定義為樣品的總色差，但其不能表示出試樣色差的偏移方向，ΔE數(shù)值越大，說明色差越大。測(cè)色儀可以根據(jù)CIE色度空間的Lab、Lch原理，測(cè)量顯示出試樣與標(biāo)樣的色差ΔE及Δa、Δb、ΔL值。

ΔE通常按如下公式計(jì)算：

ΔE*=[(ΔL*)+(Δa*)+(Δb*)]1/2

有時(shí)一些公司會(huì)要求總色差小于2，有的還會(huì)要求達(dá)到Lab值。如果ΔE≤2.0，建議Δa、Δb、ΔL均≤1.5，一般ΔE為1.5時(shí)目視是可以分辨的。由于Δa、Δb、ΔL一般情況下均沒有定值，在要求過于嚴(yán)格的情況下，往往對(duì)總色差ΔE和色差Δc（不考慮亮度影響）都有要求，此時(shí)可按如下公式計(jì)算：

ΔE*=[(ΔL*)+(Δa*)+(Δb*)]1/2

Δc*=[(Δa*)+(Δb*)]1/2

具體測(cè)量方法

在實(shí)際操作中，我們將測(cè)量出的數(shù)據(jù)在圖1上標(biāo)示為一個(gè)靜態(tài)的坐標(biāo)點(diǎn)（稱為起始點(diǎn)）。在印刷過程中要想保證印刷品色相的穩(wěn)定性，就需要調(diào)墨工人隨時(shí)調(diào)整油墨配比和黏度，這樣在每次調(diào)整后再測(cè)量，就可以在坐標(biāo)圖上標(biāo)示出另外的一些坐標(biāo)點(diǎn)（沖淡點(diǎn)、點(diǎn)黑加重點(diǎn)等），每次調(diào)整前后形成的兩個(gè)不同的坐標(biāo)點(diǎn)之間都會(huì)有一定的移動(dòng)方向和距離（沿坐標(biāo)a軸、b軸距離不等，因產(chǎn)品而定）。如果我們將這個(gè)數(shù)值與測(cè)色儀上顯示的Δa、Δb、ΔL、ΔE等數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，在圖1上就會(huì)顯示成一系列動(dòng)態(tài)的點(diǎn)，那么，這些動(dòng)態(tài)點(diǎn)之間的方向和距離在實(shí)際操作中就成了調(diào)墨工人調(diào)色時(shí)所應(yīng)添加哪一種或哪幾種色墨及其添加量的定性和定量參考，相當(dāng)于日常調(diào)墨工作中的指南針和測(cè)量尺。

有了這樣的工具，在調(diào)墨工作中即使是新員工也可以很快上手，在理論上也不會(huì)犯糊涂，老員工也會(huì)更加游刃有余。當(dāng)然，要想達(dá)到這樣的效果，還需要將每個(gè)產(chǎn)品的坐標(biāo)點(diǎn)和動(dòng)態(tài)點(diǎn)在坐標(biāo)圖上找出來(lái)。

(1)根據(jù)Δa、Δb、ΔL值確定調(diào)整方向和幅度。如果ΔL為正值，表示試樣比標(biāo)樣偏白（欠黑）或者色淺，負(fù)值表示試樣比標(biāo)樣偏黑或者色深（油墨色濃度高或印版雕得深、印刷墨層厚）； 如果Δa為正值，表示試樣比標(biāo)樣偏紅，負(fù)值表示試樣比標(biāo)樣偏綠（欠紅）；如果Δb為正值，表示試樣比標(biāo)樣偏黃，負(fù)值表示試樣比標(biāo)樣偏藍(lán)（欠黃）。

(2)在需要點(diǎn)黑加重的情況下，ΔL則向負(fù)方向變化，而沖淡、稀釋油墨或印刷機(jī)提速時(shí)，ΔL則向正方向變化。

(3)因?yàn)橥该魑矬w的顏色是由透射的色光決定的，不透明物體的顏色是由反射的色光決定的，所以，在調(diào)整遮蓋力較強(qiáng)的紅、藍(lán)、綠、棕等油墨和干凈透明的黃色等油墨時(shí)，其對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)Δa、Δb值變化方向是相反的。

①對(duì)紅、藍(lán)、綠、棕等遮蓋力較強(qiáng)的油墨進(jìn)行提高色濃度等調(diào)整后，對(duì)應(yīng)點(diǎn)根據(jù)印刷機(jī)的提速而向圖中圓心方向移動(dòng)，Δa、Δb變化方向、大小與坐標(biāo)圖上顯示一致；進(jìn)行開機(jī)提速、油墨沖淡或稀釋等調(diào)整后，對(duì)應(yīng)點(diǎn)隨著印刷機(jī)的提速偏離圓心向外移動(dòng)，Δa、Δb變化方向、大小與坐標(biāo)圖上顯示一致。

②對(duì)干凈透明的黃色等遮蓋力較弱的油墨進(jìn)行提高色濃度等調(diào)整后，對(duì)應(yīng)點(diǎn)隨著印刷機(jī)的提速偏離圓心向外移動(dòng)，Δa、Δb變化方向、大小與坐標(biāo)圖上一致；進(jìn)行開機(jī)提速、油墨稀釋或沖淡等調(diào)整后，對(duì)應(yīng)點(diǎn)隨印刷機(jī)的提速向圓心方向移動(dòng)，Δa、Δb變化方向、大小與坐標(biāo)圖上顯示一致。

測(cè)色儀作為一種分析檢測(cè)儀器，在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，不僅可以對(duì)原材料和產(chǎn)品的特性進(jìn)行驗(yàn)收和質(zhì)量控制，還可以作為產(chǎn)品研發(fā)和工藝改進(jìn)的一種重要工具。不過，不同的生產(chǎn)廠家對(duì)色差的評(píng)定有所不同，這還需要我們?cè)诟嗟膶?shí)踐中摸索與探討。

學(xué)習(xí)和了解測(cè)色儀的實(shí)現(xiàn)原理和測(cè)量過程可以幫助我們更好的使用這種光學(xué)顏色檢測(cè)儀器，無(wú)論是色彩數(shù)據(jù)的采集還是顏色偏差的分析亦或者是容差和色彩合格的檢測(cè)都可以通過這些學(xué)習(xí)更為深入的了解。