一種可用于熒光增白材料白度目測(cè)評(píng)估的照明系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可用于熒光增白材料白度目測(cè)評(píng)估的照明系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化方法，屬于產(chǎn)業(yè)鏈管理及質(zhì)量控制領(lǐng)域。該發(fā)明采用紫外可見分光輻射儀測(cè)量用于顏色目測(cè)評(píng)估的對(duì)色光箱中由日光模擬器和紫外可控光源混合照明系統(tǒng)，并將測(cè)得輻照度數(shù)據(jù)于560nm波長(zhǎng)處進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，得到對(duì)色光箱的相對(duì)光譜功率分布曲線；通過調(diào)整紫外可控光源的輻照度，使對(duì)色光箱的相對(duì)光譜功率分布曲線與國(guó)際照明學(xué)會(huì)(CIE)所頒布的標(biāo)準(zhǔn)照明體D65相符。該方法有助于快速建立一套標(biāo)準(zhǔn)的照明系統(tǒng)用于準(zhǔn)確評(píng)估熒光增白產(chǎn)品的目測(cè)白度。
【專利說明】一種可用于熒光增白材料白度目測(cè)評(píng)估的照明系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種可用于熒光增白材料白度目測(cè)評(píng)估的照明系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化方法，屬于產(chǎn)業(yè)鏈管理及質(zhì)量控制領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]彩色(如紅、黃、綠等)和非彩色(如白、灰、黑)外觀產(chǎn)品的顏色信息在產(chǎn)業(yè)鏈中的傳遞和管理是一項(xiàng)復(fù)雜但極為重要的工作。由于顏色的數(shù)學(xué)表達(dá)式隨著CIELAB顏色空間中顏色純度的改變?cè)谝曈X上是非均勻的，且彩色和非彩色物體的目測(cè)評(píng)估和儀器測(cè)量之間相關(guān)性的準(zhǔn)確度與物體自身可獲取的顏色信息質(zhì)量和數(shù)量直接相關(guān)，因此建立目測(cè)評(píng)估和儀器測(cè)量數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性尤為困難。盡管CIELAB顏色空間中任何一個(gè)顏色區(qū)域的大小與該區(qū)域所呈現(xiàn)顏色的重要性沒有直接關(guān)系，但每個(gè)顏色區(qū)域中可獲取的顏色數(shù)據(jù)信息會(huì)影響顏色的目測(cè)評(píng)估和儀器測(cè)量數(shù)據(jù)之間相關(guān)性的準(zhǔn)確度。對(duì)于白色外觀產(chǎn)品來說，其顏色信息僅約占CIELAB顏色空間總體積的3 %。但白色外觀產(chǎn)品在視覺感知中的重要性相對(duì)其在CIELAB顏色空間中所占據(jù)的狹小立體顏色區(qū)域要大的多。因此，建立一套準(zhǔn)確的白色外觀產(chǎn)品顏色信息評(píng)估方法對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量控制具有重要意義。
[0003]二十世紀(jì)七十和八十年代，顏色科學(xué)家們?cè)陬伾繙y(cè)評(píng)估的基礎(chǔ)上，開發(fā)出眾多可用于白色外觀產(chǎn)品包括紡織品、漿柏、紙張、涂層等儀器測(cè)量方法，其主要目標(biāo)就是使用一種單尺度白度指數(shù)，以建立生產(chǎn)公差，并方便地指導(dǎo)產(chǎn)品制造。截止到二十世紀(jì)九十年代，有超過一百個(gè)白度指數(shù)問世，應(yīng)用于不同的白色外觀產(chǎn)品加工領(lǐng)域。然而，所有這些白度指數(shù)準(zhǔn)確與否取決于以下條件:1)目測(cè)白度數(shù)據(jù)的可靠性；2)反射分光光度儀的準(zhǔn)確度和精確度；3)儀器測(cè)量和目測(cè)評(píng)估白度數(shù)據(jù)相關(guān)性的準(zhǔn)確度。
[0004]事實(shí)上，絕大多數(shù)白度指數(shù)是依靠經(jīng)驗(yàn)將儀器測(cè)量和目測(cè)評(píng)估白度數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性運(yùn)算得到，且由數(shù)量較小的觀察者對(duì)有限數(shù)量的白色樣品在不同的照明條件下獲得。因此，這些白度指數(shù)在應(yīng)用中具有一定局限性，甚至是無效的。盡管人們?cè)噲D在描述物體白度的實(shí)踐中達(dá)成一致觀點(diǎn)，期望找到一個(gè)最有效的白度指數(shù)，但至今尚未取得顯著突破。而白色外觀產(chǎn)品中熒光增白劑的廣泛應(yīng)用使問題顯得更加嚴(yán)重。
[0005]熒光是一種因化合物吸收紫外光并通過量子力學(xué)系間跨越而在長(zhǎng)波處發(fā)光的現(xiàn)象。對(duì)于熒光增白物體來說，所發(fā)熒光位于可見光譜短波尾端，因此可與物體所發(fā)黃光形成互補(bǔ)，產(chǎn)生賞心悅目的亮白效果。但是，任何缺乏控制或一致性的紫外光入射到含熒光增白劑的材料上，都將導(dǎo)致目測(cè)評(píng)估白度的變化。如果標(biāo)準(zhǔn)對(duì)色光源箱所用目光模擬器與CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65之間相關(guān)性較低，很可能會(huì)降低白度指數(shù)的實(shí)用性和可信度。
[0006]國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)認(rèn)識(shí)到建立一個(gè)統(tǒng)一的白度測(cè)量方法的重要性，推薦了著名的CIE白度指數(shù)。目前，CIE白度指數(shù)和色澤指數(shù)已被美國(guó)紡織化學(xué)家和染色家協(xié)會(huì)(AATCC)接受作為紡織品白度測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)(AATCC Test Methodll0_2005)，得到廣泛推廣和應(yīng)用。盡管CIE白度指數(shù)使用起來非常方便、簡(jiǎn)潔，但是它與人眼對(duì)白度的視覺評(píng)估之間的相關(guān)性不夠好，尤其是用于測(cè)量熒光增白產(chǎn)品。這些問題不一定是由公式自身誤差造成的，而有可能由所用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)色光源箱中的光源含有未知或未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的紫外輻射。然而，目前公開發(fā)表的文獻(xiàn)并沒有數(shù)據(jù)顯示對(duì)色光箱中所用光源的紫外輻射。事實(shí)上，有關(guān)目測(cè)評(píng)估的照明標(biāo)準(zhǔn)如 ASTM D1729-96, CIE Publication N0.51，AATCC EvaluationPix)Cedure9-2007等并沒有要求或者推薦任何用于光源紫外輻射標(biāo)準(zhǔn)化的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明公開了一種可用于熒光增白材料白度目測(cè)評(píng)估的光源標(biāo)準(zhǔn)化方法。該發(fā)明采用紫外可見分光輻射儀測(cè)量對(duì)配有紫外輻射可調(diào)控對(duì)色光箱中日光模擬器照明系統(tǒng)在200至SOOnm波長(zhǎng)(λ)范圍的輻照度(Ελ);將輻照度按以下公式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的到相對(duì)輻照度；以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，相對(duì)輻照度為縱坐標(biāo)制作相對(duì)光譜功率分布曲線；調(diào)節(jié)對(duì)色光箱中的紫外輻射可控光源，使所得到的相對(duì)光譜功率分布曲線與CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65的相對(duì)光譜功率分布曲線相符，即可得到適合評(píng)估熒光增白產(chǎn)品外觀顏色的標(biāo)準(zhǔn)化照明系統(tǒng)。
[0008]REa=Ea / Ελ = 560 Χ100%
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面通過實(shí)例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的顯著特點(diǎn)，但本發(fā)明決不局限于所列實(shí)例。
[0010]實(shí)例一:對(duì)色光箱日光模擬器輻照度的測(cè)量
[0011]將Gooch&HousegoOL-756紫外可見分光輻射儀啟動(dòng)預(yù)熱10分鐘，將其積分球置于X-rite SpectraLight QC對(duì)色光箱的底部,開啟日光模擬器。預(yù)熱穩(wěn)定10分鐘后,使用紫外可見分光輻射儀測(cè)量300至SOOnm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻照度，測(cè)量波長(zhǎng)間距為lnm。下表所列為波長(zhǎng)間隔為IOnm的輻照度數(shù)據(jù)。
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種可用于熒光增白材料白度目測(cè)評(píng)估的照明系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化方法，其特征是采用紫外可見分光輻射儀測(cè)量對(duì)色光箱照明系統(tǒng)的輻照度，通過調(diào)節(jié)紫外可控光源的輻照度，使對(duì)色光箱照明系統(tǒng)的相對(duì)光譜功率分布曲線與CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65基本一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可用于熒光增白材料白度目測(cè)評(píng)估的照明系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化方法，其特征在于所用紫外可見分光輻射儀的光譜測(cè)量范圍應(yīng)在200-800nm，測(cè)量波長(zhǎng)間距低于lnm，用于光譜測(cè)量前需開機(jī)預(yù)熱10分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可用于熒光增白材料白度目測(cè)評(píng)估的照明系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化方法，待標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)色光箱需配置日光模擬器和紫外光源，二光源可同時(shí)開啟組成混合照明系統(tǒng)，并且可靈活控制紫外光源輻照度，且不影響日光模擬器的輻照度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可用于熒光增白材料白度目測(cè)評(píng)估的照明系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化方法，將所得對(duì)色光箱混合照明系統(tǒng)的輻照度按一下公式標(biāo)準(zhǔn)化，得到相對(duì)輻照度:
REa=Ea / Ελ= 560 Χ100% 以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，以相對(duì)輻照度為縱坐標(biāo)，制作相對(duì)光譜輻射功率分布曲線，并將所得相對(duì)光譜輻射功率分布曲線與CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65進(jìn)行比較；當(dāng)對(duì)色光箱混合照明系統(tǒng)通過調(diào)整紫外可控光源所得到的相對(duì)光譜輻射功率分布曲線與CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體D65取得基本一致時(shí)，即完成對(duì)色光`箱照明系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。
【文檔編號(hào)】G01N21/31GK103558172SQ201310589337
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】許長(zhǎng)海, 陳文華, 靳子昂, 程章, 吳靜雅, 袁萌莉, 張潔 申請(qǐng)人:江南大學(xué)