用儀器測(cè)量顏色都是相對(duì)測(cè)量,所用的測(cè)色儀器必須先用已知反射比的標(biāo)準(zhǔn)板進(jìn)行定標(biāo),或稱(chēng)校正,然后才能進(jìn)行工作。因此,色差儀就會(huì)配有相應(yīng)的色板,其中白板就是最為常見(jiàn)的一類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)色板。那么,色差儀標(biāo)準(zhǔn)白板在色度計(jì)量中有什么作用?下文為大家做了介紹。
1.傳遞標(biāo)準(zhǔn)白板
它是顏色測(cè)量中傳遞光譜反射比量值的計(jì)量器具,也可作為測(cè)最顏色時(shí)直接定標(biāo)測(cè)色儀器的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。這類(lèi)白板要求漫反射性能好,光譜反射比高(盡可能接近完全反射漫射體),并且光譜選擇性小。一般采用高純度硫酸鋇、氧化鎂或海倫等粉末壓制的漫射白板。
2.工作標(biāo)準(zhǔn)白板
它是測(cè)色儀器的專(zhuān)用附件,其光譜反射比由傳遞白板標(biāo)定,作為日常校正測(cè)色儀器用。它要求量值穩(wěn)定、耐久,有足夠好的漫反射性能和較高的光譜反射比,光譜選擇性小,并且便于清潔。一般用陶瓷、乳白玻璃、搪瓷等材料制成。測(cè)色標(biāo)準(zhǔn)白板在整個(gè)使用期間,應(yīng)保持反射比量值穩(wěn)定不變,否則應(yīng)重新進(jìn)行檢定。
標(biāo)準(zhǔn)白板是傳遞漫反射比(或亮度因數(shù))的計(jì)量器具,用來(lái)校準(zhǔn)各種顏色測(cè)量?jī)x器、色度計(jì)、色差計(jì)、白度計(jì)。其技術(shù)要求如下:
1.制造標(biāo)準(zhǔn)白板的材料要有高的反射比;
2.在可見(jiàn)光譜區(qū)內(nèi)要有平坦的光譜反射比曲線,即具有很好的光譜中性;
3.反射性能穩(wěn)定,具有較好的機(jī)械強(qiáng)度,以便于使用和運(yùn)輸;
4.制造標(biāo)準(zhǔn)白板的材料應(yīng)無(wú)熒光、無(wú)吸濕性、無(wú)熱色和光色效應(yīng);
5.表面應(yīng)容易清洗,以便延長(zhǎng)使用壽命。
制造標(biāo)準(zhǔn)白板的材料通常有:陶瓷片、搪瓷板、乳白玻璃片、高純度硫酸鋇、氧化鎂或聚四氟乙烯粉末的壓制品。
表面狀態(tài)分為有光澤與無(wú)光澤兩種,無(wú)光澤俗稱(chēng)毛面,其優(yōu)點(diǎn)是反射光的空間分布比較接近完全漫反射體。有光澤的表面是有一定鏡反射成分的光滑表面,其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)其受輕度污染后容易清洗復(fù)原。
標(biāo)準(zhǔn)白板通常制成有一定大小和厚度的方片或圓片。每一塊標(biāo)準(zhǔn)白板都應(yīng)當(dāng)定期送到計(jì)量檢定部門(mén)檢定,以檢定有效期內(nèi)的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。
測(cè)色分光光度計(jì)是通過(guò)樣品反射或透射的光能量與在同樣條件下標(biāo)準(zhǔn)反射或透射的光能量進(jìn)行比較而得到樣品的光譜反射因數(shù)R或光譜透射比τ的。透射標(biāo)準(zhǔn)是空氣,反射標(biāo)準(zhǔn)是完全反射漫射體,又稱(chēng)朗伯表面。現(xiàn)實(shí)中不存在這種理想概念的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn),但是可以應(yīng)用物理技術(shù)來(lái)校準(zhǔn)實(shí)物。我國(guó)色度的國(guó)家基準(zhǔn)采用雙球法對(duì)色度基準(zhǔn)白板進(jìn)行了絕對(duì)測(cè)量,然后用光譜光度法將反射比量值傳遞到保持量值的副基準(zhǔn)和工作基板組上,并通過(guò)傳遞標(biāo)準(zhǔn)白板向各省(市)計(jì)量部門(mén)或使用單位傳遞色度量值。樣品的光譜反射因數(shù)R(λ)可由下式計(jì)算:
式中R0(λ)為標(biāo)準(zhǔn)白板的光譜反射比;r0(λ)為標(biāo)準(zhǔn)白板對(duì)應(yīng)的光譜響應(yīng)量值:r(λ)為樣品對(duì)應(yīng)的光譜響應(yīng)量值;k0為校正系數(shù)。
工作標(biāo)準(zhǔn)白板除了要求反射比高、中性好、不透光、表面平整均勻及漫射性盡量好外,更重要的是必須具備:(1)光學(xué)穩(wěn)定性好,長(zhǎng)期重復(fù)使用量值不變。(2)具有耐磨、抗震特性,在頻繁的日常使用中不致?lián)p壞工作表面。(3)便于清潔。滿足上述技術(shù)條件,常用作工作標(biāo)準(zhǔn)白板的材料有:釉面陶瓷白板、拋光乳白玻璃、搪瓷白板等。
參比標(biāo)準(zhǔn)白板固定于雙光路測(cè)色儀的參比光束窗口處,其反射比量值不必知道,但要求反射比高、漫射性好、光譜選擇性小等特點(diǎn)。主要用于儀器校準(zhǔn)基線,以及在測(cè)量中消除諸如光源和探測(cè)器靈敏度不穩(wěn)定,或光路不對(duì)稱(chēng)等因素帶來(lái)的系統(tǒng)誤差。BaSO4、HaLon及Mgo等壓制成的漫射白板可滿足參比標(biāo)準(zhǔn)白板的技術(shù)要求。
色度學(xué)規(guī)定用完全反射漫射體作為色度測(cè)量的反射比標(biāo)準(zhǔn)。完全反射漫射體是在整個(gè)可見(jiàn)光范圍的光譜反射比都等于1,亮度分布與方向無(wú)光的理想均勻漫射體。而實(shí)際上,反射比值很高的高純度硫酸鋇、氧化鎂及海倫(Halon)等粉末壓制白板與完全反射漫射體很接近,他們的絕對(duì)光譜反射比值大多數(shù)是根據(jù)測(cè)光積分球原理,通過(guò)物理測(cè)量方法測(cè)定的,然后再把它們的反射比量值傳遞到其他的測(cè)色標(biāo)準(zhǔn)白板上去。
中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院采用輔助積分球(雙球)法建立的色度標(biāo)準(zhǔn),總反射比誤差為ΔY=±0.5%;色度誤差Δx=Δy=±0.0005-0.005%。
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