色度实验论文.doc

色度研究实验论文刘常威 20131166008, 肖述泉后勤工程学院学员旅四营油料管理专业摘要: 本文概述了色度学的相关概念及其应用, 设计实验并制定了颜色相加、相减的规律及任意复色光与溴钨灯的色坐标、色调、色饱和度的测量及三原色滤色片的透过滤测定等实验内容。并介绍了研究复色光所用到的精确算法与粗略算法,为下一步的实验奠定理论基础。关键词: 色度学; 色坐标; 色饱和度; 三刺激值引言: 在人们的生活中,每天都会接触到各种颜色,而颜色是怎么, 它怎样测量, 却不是一个简单的问题。近代科学技术和生产技术的发展更迫切的提出了这个问题, 大约 80多年以前, 科学家开始研究这个问题, 并逐渐形成了一门新兴的学科——色度学。色度学是一门涉及物理光学,视觉生理,视觉心理,心理物理等交叉研究领域的学科,正是由于色度学的建立,人们就可以用统一的标准, 对颜色做定量的描述和控制。色度学最早起源于牛顿的色散理论, 随着色度学的发展, 它被广泛地应用到了工业生产当中, 指导着彩色电视机、彩色摄影、彩色印刷、染料、纺织、造纸、交通信号、照明技术等领域的工作, 同时也被应用到产品检验和产品质量监控中, 比如宝石级别的评价、石油中含硫量的检测以及水环境污染的监测等等。另外, 在地质方面, 地质沉积物的色度值也可以反映出沉积物的组分, 从而能够间接地推测出当初的沉积环境。 1931CIE 标准表色系统的建立为人们客观地测量物体的颜色奠定了基础, 在实验中就可以通过仪器测量颜色的三刺激值 X、Y、Z ,然后将颜色点在平面直角色度坐标加以表示, 从而给出颜色。本文针对色度学实验所涉及到的实验仪器,基本原理及相关术语进行整理,以便进一步实验。正文: 一. 实验目的: (一).认识色度及色度学含义、基本概念。(二).了解 WSD-1A 型色度实验系统组成、工作原理。(三).学习使用 WSD-1A 型色度实验系统,并测量不同颜色玻片的色度数据。(四).探究不同负高压对单色色度值影响规律。 。二. 实验仪器: WSD-1A 型色度实验系统(一).基本组成 WSD-1A 型色度实验系统,由光栅单色仪(光谱仪),接收单元,扫描系统,电子放大器, A/D 采集单元,计算机及打印机组成。该设备集光学、精密机械、电子学、计算机技术于一体。各部分之间的连接如下图(各部分的连线插头均唯一,不会出现插错现象): *注: ,用户可选配; 、电子放大器及 A/D采集单元分别放入了光谱仪、电控箱及计算机中,从上图中没有显示出来。(二).仪器结构光谱仪部分有以下几部分组成:单色器,狭缝,吸收池,积分球,接收单元,光栅驱动系统以及光学系统等。 ,使得在不同模式测量时,即能有较方便的操作,又能提供足够的能量,使得在测量中,有较好的信噪比。 :采用液体样品室、固体样品架以及光栏组合的方式,使得固/液体都能方便的测量,光栏的存在,使得对固体样品的大小要求较低(直径大于 5mm )。 “正弦机构”进行波长扫描,丝杠由步进电机通过同步带驱动,螺母沿丝杠轴线方向移动,正弦杆由弹簧拉靠在滑块上,正弦杆与光栅台联接,并绕光栅台中心回转,从而带动光栅转动,使不同波长的单色光依次通过出射狭缝而完成“扫描”。 ,宽度范围 0- 连续可调,顺时针旋转为狭缝宽度加大,反之减小,每旋转一周狭缝宽度变化 。为延长使用寿命,调节时注意最大不超过 ,平日不使用时, 狭缝最好开到 - 左右。 ,在使用过程中,操作者可根据需要把备用的滤光片插入入缝插板上。(三).光路系统光栅分光系统( C-T 型)。 M1反射镜、 M2准光镜、 M3物镜、 G平面衍射光栅、 Z转向镜 S1入射狭缝、 S2光电倍增管接收、 S3观察口、S样品室入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝,宽度范围 0- 连续可调光源发出的光束进入入射狭缝 S1, S1位于反射式准光镜 M2的焦面上,通过S1射入的光束经M2反射成平行光束投向平面光栅G上, 衍射后的平行光束经物镜 M3成象在 S2上或 S3上(通过转向镜调节)。 M2、 M3光栅 G,滤光片工作区间,焦距 ,每毫米刻线 120 0条闪耀波长 550nm 白片 350 - 480nm 黄片 480 — 800 nm. 三. 背景资料: (一)色度学主要是研究人眼彩色视觉的定性和定量规律及应用。自然界中所有的颜色分黑白和彩色两个系列,黑白以外的所有颜色均为彩色系列,其波长范为在 380~780nm 之间。彩色有三个特性,即明度、色调、色纯度(也成为饱和