在使用光电积分法仪器测量颜色时,仪器探测器的光谱响应需要满足相应的卢瑟条件,以此保证仪器测量的准确性。本文对光电积分法卢瑟条件实现的几种方法做了介绍,对光电积分法仪器感兴趣的朋友不妨了解一下!

光电积分法卢瑟条件实现的几种方法:
1.模板法
模板法采用模板使光探测器的光谱响应特性与CIE光谱三刺激值函数相匹配,即满足卢瑟条件的要求。下图是模板法光电积分式色度计的光学系统,光源照明测试样品,由试样表面反射的光辐射,通过透镜和棱镜色散成光谱;在光谱面上分别放置X模板、Y模板和Z模板,它们使光接收器对等能光谱的光谱响应,分别与CIE色度匹配函数x
(λ)、y(λ)和 z(λ)成正比;从模板透过的光谱能量,由透镜会聚于光接收器上,即可测出试样的CIE三刺激值X、Y、Z。

2.光学滤色片法
光学滤色片法不采用色散系统和光谱模板,而是利用有色玻璃片的组合来实现卢瑟条件。为使光探测器的相对光谱灵敏度S(λ)符合aE的色度匹配函数x(λ)、y(λ)、z(λ),需要选择合适的滤光片及其厚度,使其光谱透射比τ(λ)与探测器的相对光谱灵敏度S(λ)的组合结果,满足卢瑟条件的要求。下图是采用光学滤色片法实现卢瑟条件的光电积分式色度计的基本构成示意。这种类型的色度计构造简单,成本较低,因此在工业生产中得到广泛的应用。

光电积分法测色的优劣:
光电积分法是对被测颜色光谱能量通过一定的公式积分测量,通过将光电探测器的光谱响应将其匹配成所需要的标准色度下的三刺激值曲线或是某一特定光谱响应函数,之后对所接收到的能量积分处理。这个方法不是直接测量出某一波长的色刺激值,而是在整个波长范围内,通过积分测量直接记录被测样品的三刺激值,再由此计算出色品坐标。这种方法的优点在于检测灵敏、速度快,精确度高。而缺点在于无法测出颜色具体的光谱成分。
模板法是用固定的模板将光探测器的光谱特性与CIE 三刺激值匹配,使其能够满足卢瑟条件。但是这种方法要求色度计结构复杂,成本也比较高,所以至今还没有得到广泛的应用。滤色片法是现在工业生产中广泛应用的,是利用有色玻璃片的相关组合来实现卢瑟条件,这种方法器件简单成本较低,应用比较广泛。
光电法测色仪器的最大瓶颈在于光探测器的光谱匹配精度,因为有色玻璃的品种有限,就导致光谱匹配在某些波长上存在一定的误差,同时,由于测量光探测器的灵敏度也存在一定误差。所以我们说在进行光谱匹配的计算和制造过程中,实际的光谱响应都存在或大或小的差异。为了提高仪器的测色准确性,一般情况下用与被测光源相类似的标准光源来对仪器进行校正。如果测色仪器的三色光谱曲线匹配不理想,在测量不同光谱特性的光源时必然导致一定的测量误差。
由此可见,普通的光电积分式测色仪器虽然能够准确地测出两个类似光谱功率分布的色源之间的差异,但在测定色源三刺激值、色品坐标的过程中,其绝对精度却一定的局限性。

