用光柵光譜儀測量物體的色度值

一、實驗目的

1．了解并掌握測色原理；

2．了解1931 CIExy色度圖的作用；

3．計算濾色鏡的色度值。

二、實驗儀器名稱

光柵光譜儀，鈉光燈，鎢燈，發光二極管，濾色片。

三、實驗原理和操作步驟

1.實驗原理

研究光源或經光源照射后物體透、反射顏色的學科稱為色度學。這是一門有著廣泛應用的學科，目的是對人眼能觀察到的顏色進行定量的測量。無論是在紡織、印染、印刷、染料、涂料、塑料、食品、油漆、建筑等行業，還是在計量、醫學、電視、電影、照相、環境美化、交通訊號、產品鑒定以及遙感、信息處理和空間光學等各個領域，都離不開對顏色的測量和研究。色度學本身涉及到物理、生理及心理等領域的知識，是一門交叉性很強的邊緣學科。為了把“顏色”這個經過生理及心理等因素加工后的生物物理量變換到客觀的純物理量而能使用光學儀器對色光進行測量，以消除那些因人而異，含混不清的顏色表達方式，需要經過大量的科學實驗，將感性認識上升到理性階段，再去指導人們對顏色的正確測量。我們知道，對顏色的描寫一般是使用色調、飽和度和明度這三個物理量。色調是顏色的主要標志量，是各顏色之間相互區別的重要參數。紅、橙、黃、綠、青、藍、紫以及其它的一些混合色名均是因色調的不同而加以區分，飽和度是指顏色的純潔程度。可見光譜中的單色光純。如果單色光中混雜白光后，其純度將會下降。明度是指物體的透、反射程度．對光源來講。即相當于它的亮度。實驗表明，人眼對相同強度、不同波長的光照射引起的反應是不同的，這包括色調和明度光譜引起人眼球的色調感覺為白色，稱為等能白。在可見光范圍，太陽光的光譜近似等能光譜，我們可以把人眼看成是一個把光的客觀物理量轉變到生理和心理反應的轉換器，從這個觀點出發，就必須找出有普遍意義的轉換規律。把兩種顏色調整到視覺相同的過程稱作顏色匹配，它是利用色光加色法來實現的。是一塊白屏，上方為紅光R、綠光G、藍光B 三原色光，下方為任意待配色光C，三原色光照射白屏的上半部，待配色光照射白屏幕的下半部，白屏上下用一黑屏隔開，白屏的反射光通過小孔射到觀察者的眼中，觀察者眼中看到的視場如圖右下方所示，視場范圍在2°左右，被分成兩部分。圖右上方還有一束光，照在小孔周圍的白版上，使視場周圍有一圈均勻色光做為背景。顏色匹配實驗通過獨立調節上方三原色光的強度混合完成，當視場中的兩部分色光相同時，視場中的分界線消失，兩部分視場合為同一視場，此時認為待配色光的光色與三原色光的混合光色達到色匹配。

2.實驗內容

1．測量鎢燈的光譜（380—660nm）。

2．測量不同發光二極管的光譜圖。