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積分球式色差儀的設(shè)計(jì)原理

2022-10-10

積分球式色差儀是普通色差儀的升級版本，測量更為精準(zhǔn)。對于這種采用新技術(shù)的設(shè)備來說，很所用戶了解不多。今天主要從設(shè)計(jì)原理的角度進(jìn)行介紹，僅作簡單了解。

色差儀的一個(gè)核心技術(shù)就是積分球，融入了積分球原理的設(shè)計(jì)使得色差儀的測量更加精確可靠，并且更加適合市場測色需求。積分球相當(dāng)于光學(xué)擴(kuò)散器，積分球的應(yīng)用同時(shí)帶來很多問題，如怎樣積分球角度更適合色差儀的應(yīng)用，什么樣的積分球涂層更穩(wěn)定、更長壽等等。

積分球作為光學(xué)擴(kuò)散器來減小測量誤差，得到更加精確的測量結(jié)果。一般情況下，光學(xué)擴(kuò)散片的適當(dāng)使用下，可以降低測量時(shí)因?yàn)樘綔y器上的入射光不均勻分布或者光束偏移造成的誤差，這樣可以提高色差儀在測量時(shí)的精準(zhǔn)性。

積分球的工作原理是光路通過采樣口徑被積分球收集，然后在積分球內(nèi)部經(jīng)過多次反射、折射達(dá)到非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。使用積分球來測量光通量是，可以使得色差儀的測量結(jié)果更為準(zhǔn)確，可靠，積分球可以大大降低并清除由光線的形狀、發(fā)散的角度以及探測的位置的不同而帶來的測量誤差影響。

現(xiàn)在色差儀市場上多數(shù)的積分球內(nèi)層反射層為涂層結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)存在使用一段時(shí)間后發(fā)黃、剝落等問題。而一旦這種情況出現(xiàn)，導(dǎo)致的后果就是色差儀不能提供準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，積分球必須整個(gè)更換。積分球是色差儀的關(guān)鍵部件，維修和更換費(fèi)用會很高，這樣就會大大加重色差儀的成本。所以一臺色差儀采用品質(zhì)好的積分球是迫切需求的。好的積分球整體均由穩(wěn)定、耐用的高反射材料制成，耐老化、不會變色，也不存在內(nèi)層剝落等問題。整機(jī)的使用壽命長，維護(hù)費(fèi)用低。

根據(jù)物體的顏色深淺自動(dòng)調(diào)整積分時(shí)間，既能保證快速測量，測量時(shí)間平均為同類儀器的1/2-1/5，堪稱神速；同時(shí)又解決了一些國產(chǎn)色差儀在測量深色部分出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。

提起積分球就不得不說一個(gè)名詞動(dòng)態(tài)積分球時(shí)間，動(dòng)態(tài)積分時(shí)間是指色差儀中的微電腦根據(jù)測量物品的反射光，自動(dòng)判斷顏色的深淺和顏色的類別，相應(yīng)調(diào)整取樣運(yùn)算的時(shí)間。是使得某些深色物品在反射光比較弱的情況下，也能準(zhǔn)確計(jì)算出真實(shí)顏色的重要參數(shù)。這種毫秒級的快速判斷和處理技術(shù)，完全由電腦自動(dòng)完成，人手在操作的時(shí)候，根本感覺不到。這是色差儀創(chuàng)造的獨(dú)一無二的技術(shù)，為了行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，色差儀對這項(xiàng)創(chuàng)新進(jìn)行了技術(shù)公開，沒有反復(fù)申請專利。一來因?yàn)榈膶＠呀?jīng)非常多，二來希望行業(yè)有一個(gè)整體突破，解決在測量深色部分出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。技術(shù)是公開了，當(dāng)然實(shí)現(xiàn)起來還是有一定難度的，只有掌握了核心技巧，才能真正發(fā)揮技術(shù)的作用。

積分球的應(yīng)用提高色差儀的穩(wěn)定性和精度，同時(shí)改善色差儀的測量范圍、減短了測量時(shí)間，在色彩管理歷史上算是里程碑的一步。