微型光纖光譜儀在顏色測(cè)量中的應(yīng)用

作者：時(shí)間：2013-03-13 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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光譜學(xué)是測(cè)量紫外、可見(jiàn)、近紅外、紅外波段光強(qiáng)度的一種技術(shù)。光譜測(cè)量的應(yīng)用范圍非常廣泛，如顏色測(cè)量、化學(xué)成份的濃度測(cè)量、發(fā)光輻射分析等。

傳統(tǒng)的光譜儀由于體積龐大、價(jià)格昂貴，從而限制了它們的工業(yè)在線應(yīng)用，只能用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。荷蘭Avantes公司的微型光纖光譜儀采用光纖作為信號(hào)采集裝置，使測(cè)量不受地點(diǎn)、環(huán)境和距離等因素的制約；而且體積減小到手掌般大小，成本也大大降低；此外，它的測(cè)量速度非?？?、測(cè)量精度高。這些特點(diǎn)使得它可以用于工業(yè)在線分析，從而大大擴(kuò)展了光譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域。

顏色測(cè)量背景知識(shí)

物體的顏色可以由CIE1976（L*a*b*）顏色空間來(lái)表述。L*代表顏色的亮度。正a*值代表紅色，負(fù)a*值代表綠色。與此相似，正b*值代表黃色，負(fù)b*值代表藍(lán)色。L*a*b*值可由樣品（物體）的CIE 三刺激值X，Y，Z和標(biāo)準(zhǔn)光源的三刺激值Xn, Yn, Zn推導(dǎo)得到。

標(biāo)準(zhǔn)光源的三刺激值Xn, Yn, Zn是常數(shù)，只與所選擇的標(biāo)準(zhǔn)光源類(lèi)型有關(guān)。

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圖1AvaSoftColar顏色測(cè)量軟件界面

物體顏色的CIE三刺激值X，Y，Z是把標(biāo)準(zhǔn)光源的相對(duì)功率P、物體的反射率R（或透射率T）和CIE標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)函數(shù)xλ, yλ, zλ（2度或10度角）相乘得到。把所得到的值在可見(jiàn)光范圍內(nèi)（從380到780nm，5nm步長(zhǎng)）對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行積分就可得到三刺激值。

色度坐標(biāo)x, y, z可通過(guò)把三刺激值X，Y，Z分別與它們的和相除得到：

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