怎么測量玻璃的色度?玻璃透射色反射色測量方法

? DOHO標(biāo)準(zhǔn)光源箱 ????|???? ?2023-08-15

對于彩色吸熱玻璃及鍍膜玻璃等建筑裝飾性玻璃來說,其顏色不僅在于裝飾效果,更在于對不同光線的吸收與反射。因此,對彩色玻璃色度的測量是玻璃生產(chǎn)行業(yè)一項(xiàng)重要的質(zhì)量檢測指標(biāo)。那么,怎么測量玻璃的色度?本文對玻璃透射色反射色的測量方法做了介紹,對此感興趣的朋友可以了解一下!

玻璃色度測量

玻璃透射色的測量:

吸熱玻璃多以測量透射色為主。JC/T 536規(guī)定了測量可見光透射比及透射顏色均勻性。而JC693-1998熱反射玻璃,則規(guī)定測量可見光透射比(熱反射玻璃的耐酸、耐堿及耐磨性能亦需測量可見光透射比的變化),有時(shí)根據(jù)用戶要求也需測透射色。透射色的照明與觀察條件多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為垂直照明/垂直接收(0/0),也有采用垂直照明/積分球漫射接收(0/t)條件的。視場及照明體為 2℃或 10°D65。對鍍膜玻璃而言,玻璃面或膜面向光,透射色及透射比的測量結(jié)果沒有區(qū)別。透射色的測量一般包括以下量值:

玻璃透射色測量的量值

JC/T536規(guī)定采用CIELAB色空間的L*、a*、b*表征透射顏色,并計(jì)算色差。


玻璃反射色的測量:

鍍膜玻璃由于多用于室外,尤其是大面積幕墻工程,人們在室外太陽光照明情況下觀察,反射顏色更為重要。磁控濺射或真空法生產(chǎn)的鍍膜玻璃用于安裝幕墻時(shí),一般膜面向里,玻璃面朝外向光,所以又以測量玻璃面反射色為主。一些采用進(jìn)口生產(chǎn)線的廠家,有時(shí)也同時(shí)測量膜面的可見光反射比及相應(yīng)顏色參數(shù),作為質(zhì)量控制參考。凝膠法生產(chǎn)的鍍膜玻璃,雙面覆膜,則測哪一面的反射色均可。

國際上通用反射色的測量條件一般為漫射照明/垂直接收(t/0,含光澤)或(垂直照明/漫射接收(0/t),含光澤)視場及標(biāo)準(zhǔn)照明體為 2℃或 10°D65。需要指出的是,以往測量反射色均是針對不透明表面的反射測量,測量時(shí)需消除鏡面光澤(即規(guī)則反射部分)而測量其漫反射部分,因?yàn)榇藭r(shí)的規(guī)則反射,實(shí)際上是光源入射光的直接反射,并不反映被測表面的顏色。

但對玻璃來說,情況則完全不同。由于它是透明材料,當(dāng)光源照明光入射到其表面時(shí),均受到玻璃本體及膜層的調(diào)制(即選擇吸收),無論是其規(guī)則反射或漫反射均反映其顏色。因此,玻璃反射色的測量應(yīng)包括其鏡面反射成分,采用0/t或t/0條件。另外,由于玻璃漫反射成分很小,一般不大于3%,所以也有采用α/α(α <10°)的雙角度條件,只測量其規(guī)則反射成分來測量顏色的。這種測量的特點(diǎn)在于:

①采用該照明與探測幾何條件的儀器結(jié)構(gòu)較為簡單;②該條件與GB2680所規(guī)定的可見光反射比的測量條件一致,即采用該條件測出的 Y值,與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的可見光反射比ρy一致。③采用該條件測量,其工作標(biāo)準(zhǔn)板應(yīng)采用與待測玻璃厚度一致的鍍鋁、鍍銀鏡。④由于雙角度條件對待測表面的平整度非常敏感,因此必須采取一定的措施,使這種敏感性降低,以達(dá)到穩(wěn)定測色的目的。反射色測量的參數(shù)與透射色測量的參數(shù)相似。常用量如下:

玻璃反射色測量的量值

玻璃透射色反射色儀器測量方法:

人眼是一種最古老的色評價(jià)手段,但由于種種原因而無法進(jìn)行顏色特性的定量分析。顏色測量作為一種心理物理測量,它首先是由接收光輻射的人眼的光譜三刺激值來決定的,因此用于顏色測量的儀器必須工作在與人眼觀察顏色樣品時(shí)相似的照明觀測條件下。在后面的討論中,我們會(huì)看到最相似的條件為漫射照明/垂直接收(t/0)。另外,儀器的接收器應(yīng)摸擬正常人眼的光譜響應(yīng)特性,這種模擬可以通過計(jì)算(光譜法)或?yàn)V色片匹配(刺激值直讀法)來實(shí)現(xiàn)。目前用于玻璃顏色測量的儀器,從原理上分主要有以下兩類。

1.光譜光度測色法

該方法采用光譜光渡計(jì)對樣品進(jìn)行光譜光度測量,測量物體的光譜反射因數(shù)ρ(λ)(或光譜透射比τ(λ),由此按顏色三刺激值計(jì)算式計(jì)算得到物體反射色或透射色的三刺激值及其他顏色參數(shù)。采用該原理進(jìn)行分光測量的儀器根據(jù)探測器結(jié)構(gòu)主要分為兩類,一類稱為“慢掃描”型光譜光度計(jì),它對波長的掃描是通過機(jī)械傳動(dòng)光柵實(shí)現(xiàn),探測器一般為單通道光電倍增管,串行處理。另一類為“快掃描”或“自掃描”型光譜光度計(jì),探測器采用硅光電二極管陣列或CCD陣列,實(shí)現(xiàn)可見光譜范圍內(nèi)的同時(shí)掃描,掃描得到的數(shù)十個(gè)電信號(hào)被同時(shí)送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行并行處理。這種類型的光譜光度計(jì)的特點(diǎn)是測量速度快,同時(shí)能達(dá)到很高的準(zhǔn)確度。價(jià)格較之“慢掃描”型光譜光度計(jì)算降低了許多。這種光譜光度計(jì)的出現(xiàn),使得許多在線顏色測量控制成為可能。

2.刺激值直讀測色法

該方法采用光電積分式測色儀器,直接測量讀出物體色的三刺激值,而無法給出光譜反射比或透射比。采用該原理的色度計(jì),其總的光譜靈敏度應(yīng)符合盧瑟條件(Luther),即總的光譜靈敏度與CIE規(guī)定的光譜三刺激值成正比。這種模擬的準(zhǔn)確程度決定了色度計(jì)測色準(zhǔn)確度的高低。這種模擬可簡單表示如下(以Y為例):

總的光譜靈敏度與CIE規(guī)定的光譜三刺激值

此即為盧瑟條件。由于色度計(jì)的整體響應(yīng)不可能精確地符合盧瑟條件,因此一般情況下它不能準(zhǔn)確地測出某種顏色本身的三刺激值,但它能準(zhǔn)確地測出兩個(gè)光譜性質(zhì)類似的顏色之間的差別,因此這種儀器用于色差測量準(zhǔn)確度較高。而且在實(shí)際生產(chǎn)中,顏色的控制,常常僅意味著色差的控制。正因?yàn)樯鲜鲈?,目前很多生產(chǎn)廠企業(yè)多采用該類儀器作為色差檢測和控制的主要手段。但由于玻璃測色的特殊性,用戶在選擇該類測色儀器時(shí),一定要選擇能夠包含鏡面光澤的儀器,即儀器的條件為t/0或0/t或α/α。而其他行業(yè)慣用的d/0、0/d、0/45、45/0的反射色測量條件不適用于玻璃反射色測量。


玻璃色差測量方法:

色差是色知覺差異的定量表示,通俗地說,就是兩種相近顏色的差異。顏色有透射色和反射色,相應(yīng)地,可計(jì)算出透射色差和反射色差。玻璃工業(yè)領(lǐng)域,尤其是鍍膜玻璃,由于大面積用于幕墻裝飾,因此反射色差的測量非常重要。而吸熱玻璃則以透射色差為主。通常生產(chǎn)商會(huì)根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或用戶的要求確定顏色容差(即色差容限)的大小,容差越小,生產(chǎn)起來難度越大。

玻璃工業(yè)生產(chǎn)中通常采用CIE推薦的CIE1976L*a*b*(即CIELAB)均勻色空間及色差公式,該色空間為三維直角坐標(biāo)系統(tǒng),一般地(Y/Yn)>0.09%)有如下的轉(zhuǎn)換公式:

L、a、b值轉(zhuǎn)換關(guān)系式

一般認(rèn)為,1個(gè)色差單位,相當(dāng)于x或y變化0.0015~0.0025,轉(zhuǎn)換到CIELAB系統(tǒng),一個(gè)CIELAB色差單位,(即△E*ab=1)相當(dāng)于a*或b*變化0.5左右。不同亮度、不同色調(diào)、不同飽和度顏色的色差容限不同,一般有如下的經(jīng)驗(yàn):

色差程度的鑒定△E**ab

微量(trace)~0.5

輕微(slight)0.5~1.5

能感覺到(noticiable)1.5~3.0

明顯(noticiable)3.0~6.0

很大(much)6.0~12.0

截然不同(very much)12.0以上

從以上可以看出,色差的測量,是以兩種測色三刺激值的測量為基礎(chǔ)的,純粹是一個(gè)計(jì)算量,一般來說總的色差應(yīng)以△Eab表示,但習(xí)慣上檢測人員也常用構(gòu)成色差的各個(gè)分量差來表示兩種顏色在各個(gè)分量方向的差異。如△L(明度差),△a*或△a(紅綠度差)、△b*或 △b(黃藍(lán)度差),△C*ab或△C(彩度差)h*ab或hab或(色調(diào)角差)等,這些分量的差異,對檢測人員分析偏色更為實(shí)用。