隨著時間的推移,顏色對人們的影響越來越大。在紡織品生產過程中,顏色的準確度是至關重要的,同時也是一項復雜的操作。本文將介紹紡織品顏色的測量方法與測量儀器。
紡織品顏色的測量儀器
紡織品的顏色是通過測量儀器來決定的。在生產過程中,測量儀器可以監控顏料的混合、制作過程中出現的各種問題,并根據測量結果來調整工藝參數。主要有三大類測量儀器:色度儀、光度儀和分光光度儀。
色度儀是用來測量物體的顏色的。它是根據物體表面反射的光波譜來分析顏色的。通常使用三個波長(380nm、570nm、650nm)對物體的顏色進行測量。三個波長對應三個物理量(強度、相位和頻率),通過將這三個物理量轉化成一個數字向量,就可得到一個物體的顏色值。
光度儀是用來測定物體發出或吸收的光的強度。它能夠測定不同波長上物體所發出或吸收的光強度。通常使用六個波長對物體的光強度進行測定(380nm、420nm、500nm、540nm、580nm、650nm)。六個波長對應六個物理量(強度、相位和頻率),通過將這六個物理量轉化成一個數字向量,就可得到一個物體的光度值。
分光光度儀是用來測定物體所發出或吸收的光在不同方向上傳播時所變化的大小。它能夠測定高亮度或者微弱光信號。分光光度儀有多種類型,如單波長分光光度儀、四波長分光光度 儀、多重圖樣分光光度 儀等。
紡織品顏色測量與評價方法:
隨著工業化的不斷發展,顏色評價已經成為紡織印染行業、涂料行業、造紙行業等諸多行業評定產品質量的重要指標之一。同時,顏色的精準測量也是實現計算機精準配色的重要基礎。因此,顏色評價與測量工作極其重要。
目前顏色測量方法主要分為主觀評價方法和客觀評價方法兩類。1960年前主要以人眼目視的主觀評價為主。這種方法是一種較為傳統、簡單的顏色測量方法,但是易受光源、樣品大小、觀察者生理以及心理等因素的影響,正逐步被客觀評價方法所取代。
客觀評價方法是用客觀儀器對紡織品顏色的測量代替人眼主觀評價以滿足人們對顏色質量控制的要求,這也是顏色工作者一直追求的目標。物體、光源以及視覺系統是看到一個物體顏色三個必要條件。因為對光選擇吸收性的差異,使物體顯示不同的顏色。不同顏色的物體,它吸收和反射的光是不同的,例如,一個物體顯示黃色,是因為它吸收了400nm~420nm的藍紫色光。而光就是一種電磁波,是可以“捕捉”到的,因此可以用反射光和入射光的比值(反射率)定義物體的顏色。測色儀器就是模擬光源以及視覺系統,“捕捉”被測物體的反射率,從而實現顏色的測量。
紡織品顏色測量的儀器類型:
客觀儀器測量方法主要分為接觸式顏色測量和非接觸式顏色測量方法。接觸式顏色測量儀器主要包括1960年~1970年出現的以光電積分法為原理和1970年后以分光光度法為原理的顏色測量儀器,而非接觸式顏色測量主要是2003年后出現的以數碼測色法為原理的顏色測量儀器。接觸式顏色測量儀器與非接觸式顏色測量儀器的區別在于待測樣品是否與測試儀器緊密接觸。目前,國內外顏色測量儀器品牌眾多,測量精度、算法各具特點,使得不同儀器測試出的顏色在數字化傳遞過程中存在一定問題。
光電積分法的原理是將探測器的光譜匹配成CIE標準色度觀察者光譜三刺激值曲線,或某一特定的光譜響應曲線,進而獲得光譜功率。該方法測量速度快且此種測試儀器價格相對便宜,但測試物體色的三刺激值以及色度坐標的絕對精度相對弱一些,可用于日常對精度要求不高、大批量樣品的顏色測量,它的典型應用為色差計。而對于計算機配色等相關算法的研究就可能出現一定的偏差。工作流程圖如圖1所示。
分光光度法定量分析的基礎是朗伯一比爾(Lam-bert-Beer)定律,即溶液的吸光度與溶液的濃度及液層厚度的乘積成正比。它的測色原理是首先對光源的光譜功率分布和物體的光譜反射率進行測定,然后計算顏色的三刺激值,最后再由三刺激值計算出所需的各種顏色參數。此種儀器的主要由光源、單色器、積分球、光電檢測器和數據處理等幾個部分組成。
非接觸式測色儀器主要應用于不規則物品的測色(如藝術品、牙齒等)、紡織品紗線、地毯等使用傳統方法無法進行測量的細小樣品的顏色測量等。該方法以數碼拍照的方式在紡織品的顏色測量時可以綜合考慮織物的組織結構、光澤、質地等多種因素。此方法是對接觸式顏色測量方法的補充,由于該方法原理的限制,無法準確給出被測物的不同波長下的反射率。