01
典型配置
海洋光学反射颜色测量包括以下两种方式:
1) QR 探头反射颜色测量的典型系统配置包括谱仪操作软件、光谱仪、光源、光纤、待测物。
图 1 QR 探头反射颜色测量系统配置图
2) ISP 积分球反射颜色测量的典型系统配置包括光谱仪操作软件、光谱仪、光源、积分球、 光纤、待测物。
图 2 ISP 积分球反射颜色测量系统配置图
表1 典型系统配置▼
光谱仪 | |||
采样部件 | |||
反射探头 | QR400-7-VIS-NIR | ||
反射探头支架 | RPH 系列或 STAGE |
光源的基本操作步骤:
启动光源,预热 10 分钟,以达到稳定状态;
光纤与光源连接后,可通过转动调节光阑旋钮控制光强;
图 3 HL-2000-FHSA 光源实物图
【STAGE 反射探头支架介绍】
STAGE 反射探头支架适用于光学介质或其他材料反射率的测量,可配置直径 6.35 mm的光纤探头,与其他采样光学器件一起使用。探头到样品的高度调节范围约为 60 mm。使 用 STAGE 反射探头支架时,需注意以下两点:
1)在基板上放置样品时,以不同直径的同心圆为参照;
图 4 STAGE 反射探头支架图
表2 STAGE 反射探头支架规格▼
工程规格 | STAGE |
基板直径: | 152.4 mm |
置样区域直径: | 101.6 mm |
重量: | 620 g |
高度: | 滑杆高度可调至 63.5 mm |
(A) RPH-1
(B) RPH-2
表3 RPH 反射探头支架规格▼
工程规格 | RPH-2 | |
45°或 90° | ||
无 | ||
注意:当使用反射探头进行暗测量时,最好挡住灯光或将发光探头伸到光线弱的地方进行暗测量。若直接将灯关闭后再打开,将扰乱灯的热平衡,这需要额外的预热时间和新的标准测定。
图 6 QR400-7-UV-VIS 反射探头图
图 7 反射探头端口示意图
(说明:光纤连接口“S”用于测量样品表面的反射率或颜色;光纤连接口“R”用于收光或监测积分球的内置卤钨光源。)
ISP-R 积分球有两个 SMA-905 接口,光输入端有一个用在光纤接入积分球之前校正光 纤的 8°角接口,光输出端口与输入端口成 90°角(用于连接光谱仪)。ISP-R 积分球配置有两种圆柱形衬垫,一种用于吸收镜面反射光(涂有黑色的吸光材料),另一种用于使镜面反射光进入积分球(与积分球内部材料相同)。两种圆柱形衬垫刚好能够放入与积分球顶部成-8°角的接入孔中。
02
硬件操作
【QR 探头反射颜色测量硬件操作】
搭建 QR 探头反射颜色测量系统,具体操作步骤如下:
1)将 QR 探头的光纤一端与光谱仪连接,另一端与 HL-2000-FHSA 光源相连;
2)将 QR 探头插入 RPH-1 支架的 45°端口,调整探头尖到样品的距离;
3)通过 USB 数据线连接光谱仪至 PC 端;
4)用电源线连接光源和市电插座(注意选择带地线的国标电源线和市电插座);
图 10 QR 探头反射颜色测量系统实物图
【ISP 积分球反射颜色测量硬件操作】
搭建 ISP 积分球反射颜色测量系统,具体操作步骤如下:
1)将光纤一端连接光谱仪,另一端连接 ISP 积分球的“S”端接口;
2)通过 USB 数据线连接光谱仪至 PC 端;
3)用电源线连接积分球和市电插座(注意选择带地线的国标电源线和市电插座);
图 11 ISP 积分球反射颜色测量系统实物图
图 12 Flame 光谱仪
注意:对待测物进行反射颜色测量时,测试条件与参照物的测试条件应保持一致。
03
软件操作
辐射颜色测量:需要进行(绝对或相对)辐射校正。请根据具体需求,在下列窗口选择绝对辐射测量或相对辐射测量。
3. 调整好硬件配置后,在软件中设置数据采集参数,包括积分时间(integration time)、平均次数(average)和滑动平均(boxcar)。用户可根据光源的强度,调节积分时间和平均次数等参数,勾选 “暗噪声校准”和“非线性校准”功能。注意参考光谱测量和样品测量时的参数设置应相同。设置完成,光谱将显示在右侧谱图界面,点击“下一步”按钮。
非线性校准:光谱仪出厂前已完成。如无特殊需求,请默认勾选。
触发模式:请参考海洋网站的相关文档。如无特殊需求,可保持默认设置不变。
CIE XYZ、CIE L*a*b*、CIE uv、CIE u''v''w''或 Hunter Lab 色彩空间。
色品图:一个单位颜色的色品只决定于三原色的刺激值各自在R+G+B总量中的 相对比例,即色品坐标,以色品坐标表示的平面图称为色品图。
发光体的选择。物体的颜色与照明光源有密切关系,同一物体在不同的光源照明下会得到不同结果,为了统一颜色的评价标准和进行色度计算,CIE 推荐了标准照明体—由相对光谱功率分布来定义。包括:标准照明体 A、C、D65、D55、D75。自然光下,请选择 D65 发光体。下图分别以 10°视场角时,发光体A与发光体C为例。
1)移走参考样品,将被测样品置于相同的位置,保持软件的参数设置不变,开始数据测量。
2)放置被测样品之后,用户可在上侧视图窗口查看被测样品光谱的实时测量曲线,而下侧视图窗口为反射率实时测量曲线。图谱窗口右侧为色品图。点击“以 表格形式查看结果”,即可查看全谱数据表,表中的数据可复制后粘贴到 Excel 或 txt。
3)点击“反射表”,可查看您在“Color Setup”窗口中勾选的颜色参数。表中的数据可复制后粘贴到 Excel 或txt。
8. 数据保存
: 单步采集光谱数据,单次采集后停止,点击运行,可继续采集。
: 暂停采集光谱数据,终结采集过程。
2) 点击图标进行数据保存的设置,包括数据保存格式、路径、保存方式等。点击“应用”按钮确认配置,之后点击“退出”按钮关闭对话框。
3)点击启动设置,该按钮变红,表明保存工作正在进行。如果需要停止保存,请再次点击该按钮;
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