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测色仪的配色理论

发布日期:2014-07-08 点击:2473

      一束光投于透明纺织品时,除少数表面反射外,大部分光线进入纤维内部,发生吸收和散射,光的吸收方要是染料所致,不同的染料选择吸收的光谱不同,导致纺织品形成各种颜色。同时染料数量越多,吸收的越强烈,反射出来的光越少,可见在染料浓度和该纺织品反射率之间必存在某种关系。实验发现反射率和浓度的着么比较复杂,不成简单的比例。欲通过计算预测某浓度染色物所需的染料浓度,更好能在反射率和浓度之间建立一个过渡函数,它既与反射率成简单关系,又与染料浓度成线性关系。

1939年 KUBELKA AND MUNK 完整辐射理论诱导出相对简单的理论

KUBELKA-MUNK 进行理论推导时所作的假定包括:
(1)样品界面上的折射率须无变化。
(2)光线在介质内须被足够地散射,以致成完全扩散的状态。
(3)光线在介质内的运动方向或所谓通道只考虑两个,一个朝上,一个朝下,并且垂直于界面。

由于纺织品的实际情况未必都能遵守这些假定,致使在许多实验中发现的K/S值与浓度c的关系不符合直线关系。特别是对染料浓度高的深色织物,K/S值常常发生负的偏离。例如纺织品对光的折射率不等于1,因此存在着FRESNEL 镜面反射。

也有不少测表面色的分光光度计,在其积分球适当部位上装有镜面光吸收装置备用,以从仪器角度校正。但对于纺织品这类镜面光不太明显,方向又不太集中的样品,用这种办法可能反而造成更大的误差,因此国际标准化组织建议对纺织品测色还是以不利用吸收装置为宜。有不少研究人员把光线在介质内的运动方向或通道扩大到4个或6个,甚至借助了各向同性辐射传递的理论,研究出多通道理论和辐射传递理论,得出所谓严格的反射率。但它们希要引进更多的系数并使计算复杂化,不像 KUBELKA AND MUNK 理论只须K和S两系数,可对染色纺织品进行简单的表示,把它们合并为单一的数值处理。多通道理论和辐射传递理理论之所以未在仪器配色中取得实际效果,更主要原因在于对配色精度的改善并不显著。

总之,目前的仪器配色仍以使用K/S函数为主流。对于染料浓度较高,且浓度分档较多的染色物,按式(8-2)计算的K/S值偏离与浓度的线性关系的问题,可在相邻的两个间隔较小的浓度范围内运用各种内插方法解决。

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