紫外可见分光光度计和色度软件在彩色建筑材料色度 测量中的应用

背景
光的物理性质由它的波长和能量来决定。 波长决定了
光的颜色， 能量决定了光的强度。 光映射到我们的眼
睛时， 波长不同决定了光的色相不同。 波长相同能量
不同， 则决定了色彩明暗的不同。 在电磁波辐射范
围内， 只有波长380nm到780nm的辐射能引起人们
的视感觉， 这段光波叫做可见光。 研究光源或经光
源照射后物体透、 反射颜色的学科称为色度学。 这是
一门有着广泛应用的学科， 目的是对人眼能观察到的
颜色进行定量的测量。 为了把“颜色”这个经过生理
及心理等因素加工后的生物物理量变换到客观的纯物
理量， 从而能使用光学仪器对色光进行测量， 以消除
因人而异， 含混不清的颜色表达方式， 需要经过大量
的科学实验， 将感性认识上升到理性阶段， 再去指导
人们对颜色的正确测量。 从上个世界初孟塞尔创立的
孟塞尔表色系统后， 人们陆续创立了CIE1931RGB颜
色系统， CIE1931XYZ颜色系统， CIE1964XYZ颜色
系统， CIE1976L*a*b*均匀颜色空间， L*c*h颜色空间
等， 并仍在持续完善以求能更加科学的用数字表达颜
色的定义。
目前物体颜色测量主要采用目视匹配法、 色度计法和
光谱光度测量法。 其中， 目视匹配法无法克服观察者
的主观影响从而降低了准确度。 色度计法可直接测得
三刺激值或色品坐标， 但无法提供复杂的色彩分析。
而光谱光度法由于可以测量每一波长下的反射或透射
光谱， 其测量精度更高， 因此更值得采用。
赛默飞Evolution220紫外可见分光光度计搭配ISA-220
积分球附件和专门用于色度测定的VISIONlite Color-

Calc色度软件， 根据扫描样品得到的反射或透射光
谱， 通过在软件中选择不同的色度学公式， 可快速获

取三刺激值和色品坐标， 进而获得明度指数L*， 色品
指数a*、 b*， 彩度C*
ab及色调角hab等参数。 可广泛应
用于纺织、 印染、 印刷、 染料、 涂料、 塑料、 食品、
油漆、 建筑等行业的颜色调控， 以及纸张、 棉花、 化
纤、 建筑材料等产品的白度测定。
方法
依据《GB 11942-1989 彩色建筑材料色度测量方法》
采用垂直/漫射（ 0/d） 照明观测条件， 测量彩色陶瓷
瓷砖样品漫反射光谱并通过积分球收集检测光能量，
从而得到三刺激值和色品坐标， 进而获得明度指数L*
， 色品指数a*、 b*， 彩度C*
ab及色调角hab等参数。
结果
样品1和样品2的反射光谱谱图见图1， 按照图2的选择
色度计算公式， 点击计算后测量结果见表1。
色差计算:
Δa*=a*1-a*2=39.2-27.1=12.1
Δb*=b*1-b*2=30.2-10.7=19.5
ΔL*=L*1-L*2=17.6-6.3=11.4
ΔE=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2=[(11.4)2+(12.1)2+(19.5)2]1/2=25.6
Δa*为正值， 表面样品1比样品2更红， Δb*为正值表面样品1
比样品2更黄， ΔL为正值表面样品1比样品2更亮。
结论
使用Thermo Scientific Evolution220紫外可见分光光度计搭
配ISA-220积分球附件和VISIONlite ColorCalc 色度软件， 可
对固体样品进行复杂的色度分析， 操作简单、 快捷， 可广泛
用于可广泛应用于纺织、 印染、 印刷、 染料、 涂料、 塑料、
食品、 油漆、 建筑等行业的颜色调控， 以及纸张、 棉花、 化
纤、 建筑材料等产品的白度测定。