Relación entre la presentación del color del objeto y el espectrofotómetro

Durante el día podemos ver colores vistosos, pero por la noche todos los objetos se vuelven negros. Relación entre la presentación del color del objeto y espectrofotómetro.
1. Los diferentes objetos tendrán diferentes colores, por lo que el color debe estar relacionado con los atributos del objeto en sí.
2. En diferentes entornos de luz, el mismo objeto presentará diferentes colores, como la manzana de abajo. El color es diferente a la luz y la luz del sol, lo que significa que el color está relacionado con la fuente de luz:
3. Diferentes personas tendrán diferentes sentimientos al mirar el mismo objeto, por lo que la presentación del color también está relacionada con el ojo humano.

Se puede concluir que la presentación del color de un objeto está relacionada con tres factores: el atributo del objeto en sí, la fuente de luz y el ojo humano. Como se muestra en la siguiente figura, cuando la fuente de luz brilla sobre la manzana, el ojo humano puede sentir el color de la manzana.

1. Fuente de luz
De acuerdo con la definición científica, la luz se refiere a todo el espectro electromagnético, que se puede dividir en ondas de radio, rayos infrarrojos, luz visible, rayos ultravioleta, rayos X γ Los rayos X son objetos observables que producen energía radiante, como el sol, lámparas , etc. La longitud de onda de la luz que el ojo humano promedio puede aceptar está entre 380 y 760 nm.

El sol es la mayor fuente de luz de la humanidad. Más del 99% del espectro de radiación de fusión solar tiene una longitud de onda entre 0.15 y 4.0 micrones. La distribución del espectro solar se muestra en la figura. Estas bandas se ven afectadas por la atenuación atmosférica en diversos grados. La mayor parte de la radiación visible puede llegar al suelo. La mayor parte de la radiación ultravioleta es absorbida por el ozono en la atmósfera superior. La energía de la radiación solar que llega al suelo es mucho menor que el límite superior de la atmósfera. El área espectral visible es de alrededor del 40%, el área espectral infrarroja es de alrededor del 60% y el contenido de luz ultravioleta es muy pequeño.

Las diferentes fuentes de luz tienen una distribución espectral diferente, como la luz incandescente, la luz azul, la luz roja y otras fuentes de luz diferentes tienen un contenido de componentes diferente en cada longitud de onda.

La fuente de luz estándar utiliza una fuente de luz artificial para realizar la distribución de potencia espectral relativa del iluminante estándar CIE para cumplir con los requisitos de aplicación de la colorimetría. Las fuentes de luz estándar recomendadas son A y C.

Fuente de luz estándar A: se realiza mediante una lámpara de filamento de tungsteno en espiral llena de gas con una temperatura de color relevante de 2856K. Si se requiere que la distribución de potencia espectral relativa de la radiación ultravioleta del iluminante estándar A sea más precisa, se recomienda usar una carcasa de vidrio de cuarzo fundido o una lámpara con ventana de cuarzo.

La lámpara de filamento de tungsteno es una fuente de luz artificial ampliamente utilizada, fácil de usar y ampliamente utilizada por muchos instrumentos de medición de color. Pero es fácil ser dañado. En la actualidad, algunas empresas de colorímetros con sólidos equipos de I+D han utilizado lámparas LED, que utilizan CLED (fuentes de luz LED balanceadas de banda completa).

Fuente de luz estándar C: realizada por la fuente de luz estándar A combinada con un conjunto específico de filtros líquidos Davis-Gibson. El filtro consta de dos soluciones C1 y C2, que se instalan respectivamente en un tanque de líquido hecho de vidrio óptico incoloro de 1 cm de espesor.

En la práctica, el filtro de líquido debe configurarse con mucho cuidado y su uso también es muy inconveniente. Por lo tanto, a menudo se utilizan filtros de vidrio aproximados y, por supuesto, todas las características de transmisión espectral obtenidas no pueden ser tan precisas como se esperaba.

Debido a que el poder de las fuentes de luz estándar A y C en la región ultravioleta es muy pequeño, que es diferente de la luz solar natural en la que las personas suelen observar el color, el efecto no es obvio en la observación del color no fluorescente y puede no satisface las necesidades en la observación del color fluorescente. Ante el uso cada vez más extendido de los colorantes fluorescentes, es necesario disponer de iluminadores estándar que incluyan una potencia de radiación ultravioleta para aproximarse a la luz del sol.

El iluminante D65 representa la luz solar promedio dentro del espectro visible, y la onda corta se distribuye a 300 nm. En el área de aproximadamente 380-300nm, el iluminante D65 tiene una distribución de energía mucho más alta que el iluminante C. El objetivo principal del iluminador D65 es calcular el valor triestímulo y otros datos de cromaticidad del color del objeto por ponderación. Puede ser ampliamente utilizado en textiles, impresión y teñido, ropa, cuero, materiales para calzado, plásticos, electrodomésticos, pulverización, galvanoplastia, recubrimientos, tintas, pigmentos, productos químicos, impresión, embalaje, muebles, materiales de construcción, fotografía y otros pigmentos. campos.

2. Atributo del objeto en sí
Cuando la luz incide sobre un objeto, se transmite, se refleja y se dispersa. Cuando la luz incide sobre un objeto transparente, la mayor parte de la luz penetra en el objeto y solo una pequeña parte de la luz reflejada y dispersada. Cuando la luz incide sobre todos los objetos no transparentes, la mayor parte de la luz se refleja y se dispersa, y casi ninguna luz pasa a través del objeto. Diferentes objetos tienen diferente transmisividad, reflectividad, índice de refracción y otras propiedades para diferentes longitudes de onda, por lo que presentan diferentes colores. El color de los objetos transparentes está determinado por la luz que pasa a través de ellos, mientras que el color de los objetos no transparentes está determinado por la luz reflejada y dispersada.

Por ejemplo, el cielo azul se debe al hecho de que cuando el sol entra en la atmósfera, la luz de color con una longitud de onda más larga, como la luz roja, brilla a través de la atmósfera hasta el suelo; La luz violeta, azul y cian de longitud de onda se dispersará cuando se encuentre con moléculas atmosféricas, cristales de hielo, gotas de agua, etc. La luz púrpura, azul y cian dispersa llena el cielo, haciendo que el cielo parezca azul.

Cuando el cielo está lleno de pequeñas gotas de agua después de la lluvia, cuando el sol brilla sobre estas pequeñas gotas de agua, la luz de diferentes longitudes de onda se dispersa en el cielo en diferentes ángulos, formando un arco iris.

3. ojo humano
El ojo es un sistema óptico compuesto por la córnea, el iris, el cristalino, el cuerpo ciliar y el cuerpo vítreo. La estructura del ojo se muestra en la figura. La retina con el punto ciego y la mácula es la parte de la detección de luz y el procesamiento de señales, y es la parte clave de la visión humana; El nervio óptico y el cerebro son sistemas de transmisión y visualización de señales. Debido a que la luz con una longitud de onda inferior a 300 nm y una longitud de onda superior a 1400 nm puede ser absorbida por la córnea, la cámara anterior, el cristalino, el cuerpo vítreo, etc., el rango de longitud de onda de la radiación de luz que llega a la retina es de 300~1400 nm.

La luz reflejada por los objetos externos pasa a través de la córnea, la pupila, el cristalino y el cuerpo vítreo, y luego cae sobre la retina a través de la refracción del cristalino, formando una imagen del objeto. Hay células sensibles a la luz en la retina. Estas células transmiten la información de la imagen a cierta área del cerebro a través del nervio óptico y las personas producen la visión.

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