怎么測量玻璃的色度?玻璃透射色反射色測量方法

? DOHO標準光源箱 ????|???? ?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)一項重要的質(zhì)量檢測指標。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)標準規(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,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。一些采用進口生產(chǎn)線的廠家,有時也同時測量膜面的可見光反射比及相應顏色參數(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)視場及標準照明體為 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,因為此時的規(guī)則反射,實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,當光源照明光入射到其表面時,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。這種測量的特點在于:

①采用該照明與探測幾何條件的儀器結構較為簡單;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,與標準規(guī)定的可見光反射比ρy一致。③采用該條件測量,其工作標準板應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手段,但由于種種原因而無法進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相似的照明觀測條件下。在后面的討論中,我們會看到最相似的條件為漫射照明/垂直接收(t/0)。另外,儀器的接收器應摸擬正常人眼的光譜響應特性,這種模擬可以通過計算(光譜法)或濾色片匹配(刺激值直讀法)來實現(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對樣品進行光譜光度測量,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算式計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)。采用該原理進行分光測量的儀器根據(jù)探測器結構主要分為兩類,一類稱為“慢掃描”型光譜光度計,它對波長的掃描是通過機械傳動光柵實現(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,探測器采用硅光電二極管陣列或CCD陣列,實現(xiàn)可見光譜范圍內(nèi)的同時掃描,掃描得到的數(shù)十個電信號被同時送到計算機進行并行處理。這種類型的光譜光度計的特點是測量速度快,同時能達到很高的準確度。價格較之“慢掃描”型光譜光度計算降低了許多。這種光譜光度計的出現(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,其總的光譜靈敏度應符合盧瑟條件(Luther),即總的光譜靈敏度與CIE規(guī)定的光譜三刺激值成正比。這種模擬的準確程度決定了色度計測色準確度的高低。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。由于色度計的整體響應不可能精確地符合盧瑟條件,因此一般情況下它不能準確地測出某種顏色本身的三刺激值,但它能準確地測出兩個光譜性質(zhì)類似的顏色之間的差別,因此這種儀器用于色差測量準確度較高。而且在實際生產(chǎn)中,顏色的控制,常常僅意味著色差的控制。正因為上述原因,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,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,相應地,可計算出透射色差和反射色差。玻璃工業(yè)領域,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)商會根據(jù)產(chǎn)品標準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系統(tǒng),一般地(Y/Yn)>0.09%)有如下的轉換公式:

L、a、b值轉換關系式

一般認為,1個色差單位,相當于x或y變化0.0015~0.0025,轉換到CIELAB系統(tǒng),一個CIELAB色差單位,(即△E*ab=1)相當于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:

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的,純粹是一個計算量,一般來說總的色差應以△Eab表示,但習慣上檢測人員也常用構成色差的各個分量差來表示兩種顏色在各個分量方向的差異。如△L(明度差),△a*或△a(紅綠度差)、△b*或 △b(黃藍度差),△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用。