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现代色度学的发展为用仪器定量地、客观地评价颜色奠定了基础。颜色测量仪器种类繁多, 本文重点介绍的测色分光光度计具有用途广、准确度高、可以检查同色异谱以及对不同照明体和观察者进行色度学计算等优点。了解这种仪器的基本特性, 对仪器研制和仪器的选用都是非常必要的。
测色分光光度计的特点,测色分光光度计与分析用的分光光度计都用于测量物体的光谱透射比或光谱反射比, 因此它们有许多相同之处。事实上就是由分析用的分光光度计发展而来的, 目前许多分光光度计就具有测色和分析两用的功能。但是两种分光光度计的用途毕竟不同, 测色原理是通过物体的光谱反射比或光谱透射比来计算颜色参数,获得物体外貌的颜色特性;而分析原理是利用物质的吸收光谱进行物质的化学组成及含量分析。所以必须有自已的特点与其用途相适应。
以测反射样品为主, 兼顾透射样品, 这是因为大多数颜色度量实践中所涉及的是物体的反射色。而分析用分光光度计则是以测透射样品为主,在分光光度分析中,zui常遇到的是测液体试样的透射光谱。由于液体试样zui容易处理, 便于测定, 所以即使是固态试样也常常制备成溶液状态进行测定。当然气体和固体的光谱有时也需测定。
常规的局限在可见光范围内, 即380～ 780nm。由于可见光谱两端在色度学计算中贡献较小(因对视觉影响不大) ,有的仪器制成的范围为400～ 700nm, 虽然测色准确度受到一定影响, 但在某些行业中还能满足要求。而分析用的分光光度计一般要从可见光延伸到紫外, 或从紫外到近红外。因为大多数物质分子的电子光谱处在紫外和可见光谱区, 少数处在近红外区。仅能测可见光谱的分光光度计在化学分析中使用范围会受到很大的限制。
因为一般颜色样品的光谱曲线随波长,变化比较平缓, 而且计算颜色参数时总是在整个可见光范围内进行, 所以波长误差和分辨力对测色准确度影响较小, 在大多数应用中, 5nm带宽或间隔就能满足要求。而分析用的分光光度计对波长准确度和分辨力应有严格要求, 因为在定性分析中, 是根据吸收峰的波长示值来确定物质成分的, 波长误差可能会造成错误的判断。在定量分析中, 比尔定律是基础, 严格地说比尔定律是对单色光而言的,分辨力差,光谱不纯将影响定量分析的准确度。
光度准确度和光度重复性对颜色测量和化学分析都很重要。在定量分析中, 光度准确度和光度重复性直接影响分析准确度, 不同档次的仪器相应用于不同要求的工作。当然作研究。用的阵列器件, 一般为16元或32元, 与扫描式系统相比, 它的光谱分辨力有限, 目前已有使用更多元的阵列器件可以克服分辨力低的缺点。
样品室的布置将决定样品、照明光束、接收光束之间的几何条件。几何条件对测试结果的影响程度,取决于样品的性质。测色仪器应满足CIE推荐的条件。0/45和45/0条件能强烈地排除样品光泽的影响, 测试结果与目视颜色评价有很好的相关性。这种条件常用于自发光体、彩色像颜色的测量和复制品的颜色评价; 也可用于荧光样品和后向反射样品的测量。但是这种条件对仪器光束的偏振和样品表面构造的不规则性十分敏感。0/d和d/0条件对上述影响不太敏感, 可用于多种样品测量; 这种条件很适合于计算机配色。
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