傳統(tǒng)的色差儀多采用鹵鎢燈或氙燈作為測試光源。但是隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,也出現(xiàn)了一些新的光源,如:LED光源。那么,色差儀的測色光源選哪種好呢?本文簡單比較了鹵鎢燈和LED光源。
1 鹵鎢燈
鹵鎢燈是顏色測量中最常使用的可見光波段的光源。鹵鎢燈的高穩(wěn)定性使其非常適合于作為顏色測量的照明光源或輻射定標(biāo)光源。鹵鎢燈最重要的特點是它的輸出譜線非常平滑,無斷裂、尖峰或凹陷。
但是鹵鎢燈光譜分布在短波和紫外部分能量不足。這種情況會導(dǎo)致兩個問題:一、短波部分的測量信號信噪比較低,影響測量重復(fù)性;二、不能提供對熒光材料進(jìn)行測量時需要的紫外光譜能量。
另外,鹵鎢燈的功耗較高,使得儀器的工作時間相應(yīng)縮短。如果要在色差儀中應(yīng)用鹵鎢燈作為測試光源,應(yīng)針對以上做優(yōu)化考慮。氙燈光源在可見光和紫外的光譜范圍具有很好的光譜能量分布,如下圖所示。很多色差儀器都采用脈沖氙燈作為照明光源。但是,脈沖氙燈的功耗大、壽命相對低。
2. LED光源
隨著LED技術(shù)的發(fā)展,越來越多的儀器生產(chǎn)商采用LED作為便攜式色差儀的測量光源。LED光源壽命長、響應(yīng)快、功耗低,為了保證照明光源在可見光光譜范圍內(nèi)有充足的光譜分布,需要用多個LED光源組合成復(fù)合LED光源。儀器實際采用的LED復(fù)合光源如下圖所示,是采用多個LED組成的復(fù)合光源,保證在可見光范圍內(nèi)有充足的光譜分布。復(fù)合LED光源在實際使用中,由于其結(jié)溫變化,會使單個LED的發(fā)光強(qiáng)度和光譜分布發(fā)生改變。在進(jìn)行儀器設(shè)計時,需要在儀器結(jié)構(gòu)和算法設(shè)計上進(jìn)行考慮以保證儀器重復(fù)性。
在分光顏色測量儀器的測量原理中,儀器首先測量出被測物體表面的光譜反射率,再通過光譜反射率計算出顏色數(shù)據(jù)。在儀器設(shè)計中,首先要保證照明光源在可見光范圍內(nèi)有充足的光譜分布,照射到被測樣品表面后,反射光進(jìn)入分光光路,之后以一定的光譜分辨率投射到陣列傳感器上。