Цветовые измерения: Элементы, схема, принцип работы спектрофотометра

Элементы спектрофотометра

Все спектрофотометры содержат следующие элементы:

• Источник света
• Оптические элементы, такие, как сфера, зеркала, линзы, световоды
• Устройство разложения отраженного от образца света в спектр
• Фотоэлектрический приемник

Эти элементы объединены оптической схемой прибора, определяющей характер прохождения света от источника до приемника.

Принцип работы спектрофотометра

Принцип работы спектрофотометра можно рассмотреть на примере отражающего спектрофотометра (работает с отраженным светом и позволяет измерять цвет непрозрачных материалов).

• Источник света освещает измеряемое поле
• Фотодетектор оценивает количество отраженного света
• Оценка происходит в определенных длинах волн
• В результате получается кривая коэффициента отражения, которая является единственной для данного цвета (это можно сравнить с отпечатком пальца, который не имеет идентичного)
• По этой кривой коэффициента отражения и на основании данных вычислительных алгоритмов, которые запрограммированы в приборе, вычисляются все необходимые параметры

Оптическая схема прибора

Все спектрофотометры принято подразделять на

• Однолучевые
• Двухлучевые

Чтобы измерить коэффициент отражения, необходимо измерить как падающий, так и отраженный от образца свет.
Поэтому в традиционном двухлучевом приборе второй луч, луч сравнения, используется для измерения света, отраженного от стен сферы. Это позволяет измерить свет, который в сфере попадает на образец.
В однолучевом приборе можно измерить коэффициент отражения, но в этом случае требуется вычислить коэффициент коррекции сферы.
В двухлучевом приборе использование луча сравнения также увеличивает стабильность измерения прибора. Двухлучевой прибор менее чувствителен к изменениям эффективности сферы, вызванным изменением цвета покрытия сульфатом бария при старении.
Приборы, использующие двухлучевую схему и два спектральных анализатора, позволяют добиться максимальной точности и воспроизводимости измерений.
Двухлучевой прибор состоит из:

• 1 - сфера;
• 2 - зеркальная ловушка;
• 3 - спектральный анализатор измерительного канала;
• 6 - спектральный анализатор опорного канала;
• 4,7 - голографическая решетка;
• 5,8 - детекторная решетка фотодиодов;
• 9 - фокусируюшие линзы;
• 10 - лампа и диффузор межканальной калибровки;