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微型光纖光譜儀在顏色測量中的應用
作者：
時(shí)間：2013-03-13
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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光譜學(xué)是測量紫外、可見(jiàn)、近紅外、紅外波段光強度的一種技術(shù)。光譜測量的應用范圍非常廣泛，如顏色測量、化學(xué)成份的濃度測量、發(fā)光輻射分析等。
傳統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(xiàn)應用，只能用于實(shí)驗室檢測。荷蘭Avantes公司的微型光纖光譜儀采用光纖作為信號采集裝置，使測量不受地點(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，它的測量速度非?？?、測量精度高。這些特點(diǎn)使得它可以用于工業(yè)在線(xiàn)分析，從而大大擴展了光譜儀的應用領(lǐng)域。
顏色測量背景知識
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a*值代表綠色。與此相似，正b*值代表黃色，負b*值代表藍色。L*a*b*值可由樣品（物體）的CIE 三刺激值X，Y，Z和標準光源的三刺激值Xn, Yn, Zn推導得到。
標準光源的三刺激值Xn, Yn, Zn是常數，只與所選擇的標準光源類(lèi)型有關(guān)。 
圖1AvaSoftColar顏色測量軟件界面
物體顏色的CIE三刺激值X，Y，Z是把標準光源的相對功率P、物體的反射率R（或透射率T）和CIE標準觀(guān)測函數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（從380到780nm，5nm步長(cháng)）對波長(cháng)進(jìn)行積分就可得到三刺激值。
色度坐標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： 
另一個(gè)常用的表述顏色參數a*和b*的方法是用色調角（h*）和色度（C*）。
色調角的測量是從紅色方向（+a*）h*=0開(kāi)始，沿逆時(shí)針增加： 
色度被定義為從點(diǎn)a* = b* = 0到采樣點(diǎn)的線(xiàn)段長(cháng)度： 
常用的描述色差的參數△ELab ，被定義為： 
其中，△L*，△a*，△b*表示參考顏色與實(shí)際測量的L*a*b*值之差。
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