人的眼睛所感知的色彩,实际上是一种受光刺激的色彩感觉。观察到的物体颜色随光照条件的变化而变化。为进行颜色定量分析,需要在规定的几何角度和条件下对反射或透射光进行测量。本论文将分光测色仪的积分球结果和照明光源带给大家。
光谱仪的积分球结构:
积分球是一种内壁上涂油白色漫反射材料的空腔球体,也叫光度球。在球壁上开一孔或数个窗孔,作为光接收装置进光孔和放置接受孔。积球体的内壁应该是好的球面,其内径与理想球面的偏差应不大于内径的0.2%。球体内壁涂上理想的漫反射材料,即漫反射系数接近于1。常见的材料是氧化镁(或硫酸钡),它与胶质粘合剂混合均匀后喷入墙面。氧化镁镀层在可见波段的反射率均在99%以上,从而使积分球经过内壁涂层多次反射,在内壁上形成均匀照度。为了提高测量精度,积分球应尽可能小地打开积分球。积分开孔率是指球在球门开口处的面积与整个球体内壁面积的比例。
1.光接收器
光经积分球上的小孔进入球体内,在在内壁上设置一个或两个光探测器,如硒光电池或光电倍增管等。光学探测器输出的光电流与积分球内壁的照度,即与进入积分球的光通量成正比。通过这种方法,可以了解到积分球内光通量的变化,并根据输出光电流的变化。
2.均匀照明的物体表面
将几个灯泡均匀地放置在积分球内壁与光孔对称的位置(通常有四到六个)。灯泡发出的光经内壁多次漫反射,形成均匀、明亮的发光球面,从而使之成为被测光学系统的高亮度、大视野的物面。这种积分球用于摄影物镜的渐晕系数和象面照度均匀性的测量。
3、球状平行光管
在球体的水平轴线的两端开两个小孔。一孔配有准直物镜,准直物镜的焦距与球体壁径相等。几个灯泡安装在物镜一侧,其水平轴对称于其一侧,其发出的光线不能直接射到物镜上。另外一个孔装上一个中心开孔的塞子,在塞子外套另一内壁涂有黑色吸收层的牛角型消光管,使通过塞子孔进入消光管的光线被完全吸收。所以开孔塞子和消光管一起组成黑体,这样,对直物镜而言,球体就可以模拟在明亮的天空中的全黑色目标。不需要开孔塞和消光管,换上白塞子,模拟出明亮均匀的天空。带准直镜、灯泡和黑塞的积分球叫做球形平行光管,用来测量望远系统的杂光系数。在测量过程中,利用光电探测器分别测得黑体目标像和“白塞子”像,即光电探测器所测得的相应指示值,计算出被测望远镜的杂光系数。由于望远镜在明亮的天空中不能全黑地成像,说明望远镜在目标成像之外,还向像表面发出了杂光。
光谱仪光源的选择:
对光学系统的光度和色度性能的测量,必须在统一规定的照明光源下,才能对测量结果进行比较。国际照明委员会(CIE)为统一测量标准,规定了标准照明体和标准光源。我们所说的标准光源,是指在色度学中符合色度测量要求的光源。标准体是一种发光物理辐射体,是继标准光源之后提出的新概念,它仅仅表示一种特定的光谱能量分布,它是根据颜色测量的要求设定的(不一定由一个光源或特定光源提供)。由于发光物质的不同,不同的光源的光谱能量分布也不同。将(实验室中)中空的加热空间设置为黑体,将黑体逐渐加热,使它由冷到热,它的外表会是红色→蓝色→白色。该黑体的温度变化状态是光源能量分布的来源。钨(白热型)灯泡与黑体灯非常相似。
各种光源具有不同的光谱能量分布和颜色,在它们的照射下,物体表面呈现的颜色也会发生变化。为使色彩认知统一, CIE规定了几种标准照明体的色温标准,即 A类照明体、 C类照明体、类D65等标准照明体的色温标准,消费者市场对照明光源要求的不断变化,分光光体的色温标准是: A标准照明体、 C标准照明体D65等。