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工業(yè)品色差檢測解決方案

隨著工業(yè)品生產(chǎn)的日益高科技化,對(duì)色差的控制要求也越來越高。目前,常用的工業(yè)品色差檢測方法有三種:視覺檢測法、計(jì)算機(jī)測色法和手工排版法。

工業(yè)品色差的檢測原理

色差的檢測原理

影響色差的因素有很多,主要有材料本身的特性、工藝參數(shù)、印刷過程及條件、印刷機(jī)性能等。通過對(duì)上述因素的分析,可以大體歸納出以下幾個(gè)原理。

1、材料本身的特性

各種材料具有不同的反射特性和透射特性。材料的透射特性決定了它在光照下傳遞能量的能力,而材料的反射特性決定了其在陽光照射下反射能力。因此,不同材料在相同光照條件下會(huì)顯得不同。此外,材料本身還具有一定的色度,即使在相同光照條件下,也會(huì)因其色度不同而顯得不同。例如,PVC在日光下呈黃色,而樹脂在日光下呈白色。由此可見,不同材料會(huì)因其特性而顯得不一樣。

2、工藝參數(shù)

印刷過程中,工藝參數(shù)對(duì)印品的外觀影響很大。例如印刷速度、印刷壓力、干擾電壓、干擾頻率都會(huì)對(duì)印品的外觀產(chǎn)生影響。影響因素太多,難以一一列出。但是通過對(duì)印刷過程中常用工藝參數(shù)的分析,可以大體歸納出以下幾個(gè)原理。

3、 印刷機(jī)性能

印刷機(jī)是將平版印刷圖像或者字體雕版化成感光膠片或者直接化成感光承印板的裝備。它具有一定的分辯能力和密度能力。

工業(yè)品色差檢測的方法

工業(yè)品色差檢測的方法有很多種,常用的有三種:分光光度法、色差儀法和目測法。

分光光度法是通過測量樣品發(fā)射或吸收的光的強(qiáng)度來判斷顏色的方法。色差儀法是通過測量樣品反射的光的強(qiáng)度來判斷顏色的方法。目測法是用人眼直接觀察樣品顏色來判斷。

三種方法各有優(yōu)劣之處。分光光度法準(zhǔn)確度高,但是儀器比較昂貴;色差儀法容易使用,準(zhǔn)確度也不錯(cuò),一般價(jià)位也不高;目測法準(zhǔn)確度低,但是價(jià)格便宜。

選擇合適的方法要根據(jù)具體情況而定。如果要求準(zhǔn)確度很高,則一定要使用分光光度法;如果只是想要大概了解樣品的顏色,可使用色差儀或者目測法。

工業(yè)品色差檢測的應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)過程中,對(duì)質(zhì)量要求很高的產(chǎn)品,如果出現(xiàn)色差,將直接影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此,對(duì)工業(yè)品的色差進(jìn)行檢測是十分必要的。

目前,常用的方法有很多種。例如,可以采用人眼觀察法、三合一測量儀、分光光度儀進(jìn)行檢測。其中,分光光度儀是最為準(zhǔn)確的檢測方法。它能夠準(zhǔn)確反映物體真實(shí)顏色,而人眼觀察法和三合一測量儀都存在誤差。

分光光度儀使用5個(gè)或7個(gè)獨(dú)立光柵來分別感應(yīng)不同波長的光,通過對(duì)不同波長的光強(qiáng)度進(jìn)行相加,就可以得到物體真實(shí)的顏色值。因此,使用分光光度儀來進(jìn)行工業(yè)品的色差檢測是最準(zhǔn)確、可靠的方法之一。

工業(yè)生產(chǎn)商為了消除人眼在產(chǎn)品顏色檢測上的主觀差異,采用機(jī)器視覺測試的方法來進(jìn)行色差的比對(duì)和分析。通常工業(yè)機(jī)械視覺檢測都是采用色差儀與標(biāo)準(zhǔn)色板圖像以及色彩管理分析軟件結(jié)合操作,通過色差檢測儀器(色差儀)對(duì)產(chǎn)品的顏色進(jìn)行測量同時(shí)將測量的色彩數(shù)據(jù)結(jié)果傳遞給計(jì)算機(jī),通過計(jì)算機(jī)中的色彩管理和分析軟件對(duì)圖像信息進(jìn)行色差計(jì)算,最后比較色差與用戶設(shè)置的閾值(容差范圍)來判斷產(chǎn)品是否合格。

在工業(yè)生產(chǎn)中,不同批次產(chǎn)品外觀的顏色經(jīng)常會(huì)有差異。產(chǎn)生這種差異的原因有很多主要包括配色配料、生產(chǎn)工業(yè)等方面。過去,產(chǎn)品檢測大多采用人工檢測的方法,容易受到人的生理、心理以及外部環(huán)境的影響。所以工業(yè)上才引入色差儀配合顏色管理軟件進(jìn)行色差檢測,以客觀地對(duì)產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)色板之間的差異進(jìn)行量化檢測。
這種顏色檢測系統(tǒng)主要包括色差儀、計(jì)算機(jī)、集成之間以及采集到色彩數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的色彩管理分析軟件構(gòu)成。采用色差儀進(jìn)行顏色信息的精確采集。現(xiàn)在工業(yè)上使用的色差儀大多數(shù)都是采用積分球式照明系統(tǒng)配個(gè)光電積分傳感器,可以準(zhǔn)確完善的測量出色彩信息量化數(shù)據(jù)。然后在電腦顏色管理和分析軟件中將這些色彩數(shù)據(jù)進(jìn)行公式計(jì)算和分析,最終確定色差。
該系統(tǒng)的工作原理為:首先,選擇合適的顏色空間,然后選擇合適色差計(jì)算公式計(jì)算色差。
顏色空間包括 RGB 顏色空間、XYZ 顏色空間、LAB 顏色空間3種。其中,RGB顏色空間是不均勻的,不能用來計(jì)算色差。XYZ 顏色空間雖然消除了r、g、b 出現(xiàn)負(fù)數(shù)的情況,但也是不均勻的顏色空間,不能用于色差的計(jì)算。LAB 色彩模型是由 L(明度)、A(顏色)、B(顏色)3 個(gè)要素組成。其中,A 表示從紅色到綠色的范圍,B 表示從黃色到藍(lán)色的范圍。 LAB 顏色空間是一個(gè)均勻的顏色空間,符合人的視覺感受。當(dāng)顏色的差異為人眼所識(shí)別并且這個(gè)差值又小于孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級(jí)的色差值時(shí),可反映觀察人員對(duì)產(chǎn)品的實(shí)際感受。所以LAB顏色空間被作為色差儀和色彩管理軟件的標(biāo)準(zhǔn)色度空間而使用。
色差檢測軟件
圖 1 色差檢測軟件操作流程
其中的閾值(容差范圍)為大量檢測試驗(yàn)中得到的一個(gè)統(tǒng)計(jì)值,或客戶根據(jù)自己產(chǎn)品的特點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)樣品之間自己設(shè)定一個(gè)可用值,當(dāng)計(jì)算出的色差大于這個(gè)值閾值時(shí),判斷產(chǎn)品顏色不合格。反之,小于這個(gè)閾值時(shí),則認(rèn)為產(chǎn)品顏色是合格的。
色差檢測軟件界面主要包括操作窗口和色差儀色彩數(shù)據(jù)采集窗口。色差儀色彩數(shù)據(jù)采集窗口主要用來采集數(shù)據(jù)并把采集到的數(shù)據(jù)傳給操作窗口。在色差儀的采集色彩數(shù)據(jù)是選擇產(chǎn)品上兩個(gè)色彩均勻分布的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,同時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)版(或標(biāo)樣)上同一位置也采集數(shù)據(jù)信息,分別在標(biāo)準(zhǔn)色板和待測產(chǎn)品上采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析,然后就可以計(jì)算兩者之間的色差。檢測人員可以根據(jù)檢測出來色差的大小判斷產(chǎn)品是否合格。軟件界面如圖2。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
如圖2,當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)色板上選擇2個(gè)矩形區(qū)域時(shí),這時(shí)憑直觀感受可知色差應(yīng)該很小。
圖 2 ? 實(shí)驗(yàn)圖片
色差計(jì)算的中間數(shù)據(jù)和所計(jì)算出的色差如表1,其中?E為2個(gè)比較區(qū)域的色差。
表 1 ? 相同產(chǎn)品做色差檢測

L

a

b

△E

區(qū)域A

80.5896

31.2141

-77.2497

0.1735

區(qū)域B

80.8322

31.2243

-77.4147

從表1中的數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)2個(gè)區(qū)域幾乎無差別的時(shí)候,計(jì)算出來的色差相當(dāng)小。同樣很容易得知,2個(gè)相同區(qū)域的色差為0。
下面分析標(biāo)準(zhǔn)色板和產(chǎn)品之間的色差,在操作窗口左右兩側(cè)分別選擇2 個(gè)區(qū)域進(jìn)行色差比較,如圖3,數(shù)據(jù)如表2。
圖3 ?產(chǎn)品和色板做比較
表2統(tǒng)計(jì)了9個(gè)產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)色板之間的色差,從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出,色差的大小和人眼直觀的顏色差異是成正比的,可以正確地反映出產(chǎn)品的實(shí)際顏色與標(biāo)準(zhǔn)色板之間的顏色差異。通過大量的實(shí)驗(yàn)得出:當(dāng)計(jì)算出來的色差在2附近時(shí),通過人眼幾乎看不出差別。這時(shí)可以把2設(shè)置成一個(gè)閾值,將產(chǎn)品和色板之間的色差與這個(gè)閾值進(jìn)行比較,從而確定產(chǎn)品是否合格。
表 2 ? 產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)色板之間的色差

L

a

b

△E

色板

80.8322

31.2243

-77.4147


產(chǎn)品1

80.3680

30.7475

-76.6378

0.3858

產(chǎn)品2

80.1217

30.4947

-76.2562

0.5907

產(chǎn)品3

79.9905

30.3907

-76.1029

0.6924

產(chǎn)品4

79.7305

30.2753

-75.8137

0.8765

產(chǎn)品5

79.6741

30.2621

-75.5831

0.9014

產(chǎn)品6

79.5061

30.1159

-75.5831

1.0476

產(chǎn)品7

79.1457

29.9397

-75.2306

1.3096

產(chǎn)品8

78.6246

29.7375

-74.8079

1.6820

產(chǎn)品9

78.3159

29.6804

-74.6117

1.8952

色差儀和色彩管理分析軟件組成的顏色檢測系統(tǒng)操作簡單、直觀,可以準(zhǔn)確測定產(chǎn)品表面顏色的差異,提高了檢測效率,可用于印刷、絲綢、注塑等對(duì)色差嚴(yán)格控制的各行業(yè)。

本文鏈接:http://jgw319.com/news/866.html

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