2024/12/06
Máy ảnh siêu phổ làm thế nào để đo màu sắc?
Trong thời đại phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ ngày nay, đo màu sắc có vị trí quan trọng trong nhiều lĩnh vực, từ kiểm soát chất lượng sản phẩm, sáng tạo nghệ thuật đến nghiên cứu khoa học.Là một thiết bị quang học tiên tiến, máy ảnh siêu quang phổ mang lại một giải pháp mới, chính xác và toàn diện hơn để đo màu sắc.
一、 Nguyên tắc cơ bản của máy ảnh siêu phổ
Nguyên tắc hoạt động của máy ảnh siêu phổ dựa trên việc thu thập thông tin quang phổ.mà chỉ có thể ghi lại thông tin màu sắc của ba kênh của màu đỏ, màu xanh lá cây và xanh dương, máy ảnh siêu quang phổ có thể chia phổ thành nhiều dải hẹp trong một phạm vi quang phổ rộng như ánh sáng nhìn thấy đến hồng ngoại gần, thường lên đến hàng trăm hoặc thậm chí nhiều hơn.Ví dụ:, nó có thể chia phạm vi quang phổ 400-1000nm thành các băng tần có khoảng cách rất nhỏ, chẳng hạn như 1nm hoặc khoảng thời gian nhỏ hơn.đặc điểm hấp thụ và truyền của vật thể với các bước sóng ánh sáng khác nhauThông qua hệ thống quang học và máy dò đặc biệt của nó, máy ảnh siêu phổ thu thập cường độ của tín hiệu ánh sáng của mỗi dải lần lượt,để xây dựng đường cong phản xạ quang phổ của vật thểĐường cong này ghi lại chi tiết độ phản xạ của các vật thể ở các bước sóng khác nhau và là nguồn dữ liệu cơ bản để đo màu sắc.
二、hành trình đo màu sắc cụ thể
(1) Định chuẩn
Định chuẩn là một bước quan trọng trước khi sử dụng máy ảnh siêu phổ để đo màu sắc.Mục đích hiệu chuẩn là để thiết lập một sự tương ứng chính xác giữa các dữ liệu quang phổ được chụp bởi máy ảnh và các giá trị màu thực sự. Bảng trắng tiêu chuẩn với các đặc tính quang phổ được biết thường được sử dụng làm tham chiếu hiệu chuẩn. Bảng trắng tiêu chuẩn có độ phản xạ ổn định và chính xác ở các bước sóng khác nhau.Máy ảnh siêu phổ chụp ảnh bảng trắng tiêu chuẩn, ghi lại cường độ tín hiệu quang học của nó trong mỗi băng tần và tính toán chức năng phản hồi của máy ảnh theo dữ liệu phản xạ phổ được biết đến của bảng trắng tiêu chuẩn,để điều chỉnh độ lệch quang phổ có thể, tiếng ồn điện tối và các yếu tố lỗi khác của máy ảnh, và đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của dữ liệu đo sau đó.
(2) Thu thập hình ảnh
Sau khi hiệu chuẩn được hoàn thành, hình ảnh của đối tượng mục tiêu có thể được thu thập.nó lấy thông tin cường độ của ánh sáng phản xạ bởi dải đối tượng theo dải theo phạm vi dải quang phổ và độ phân giải đã được đặt trướcVí dụ, cho mỗi pixel trong một hình ảnh, dữ liệu ánh sáng phản xạ của nó trên nhiều dải quang phổ được ghi lại.thì mỗi pixel sẽ có 200 giá trị phản xạ phổ tương ứngCùng với nhau, các dữ liệu này tạo thành một khối dữ liệu ba chiều, trong đó mặt phẳng hai chiều đại diện cho thông tin vị trí không gian của hình ảnh (x, y tọa độ),và chiều thứ ba đại diện cho thông tin dải quang phổ (λ)Bằng cách này, máy ảnh siêu phổ không chỉ ghi lại màu sắc và hình dạng của vật thể, mà còn chứa thông tin đặc điểm quang phổ của nó,cung cấp dữ liệu phong phú hơn so với máy ảnh truyền thống.
(3) Xử lý dữ liệu và tính toán màu sắc
Dữ liệu quang phổ khổng lồ được thu thập cần phải trải qua quá trình xử lý dữ liệu phức tạp để có được kết quả đo màu cuối cùng.điều chỉnh biến dạng quang phổ và các hoạt động khác. Sau đó, màu được tính toán theo một mô hình màu và thuật toán cụ thể. Trong lĩnh vực khoa học màu, các mô hình màu thường được sử dụng là CIE XYZ, CIELAB, v.v.Lấy mô hình màu CIELAB làm ví dụ, nó đại diện cho màu sắc dưới dạng ba giá trị tọa độ dựa trên các đặc điểm nhận thức màu sắc của mắt người: L đại diện cho độ sáng, a đại diện cho thành phần độ màu đỏ-xanh,và b * đại diện cho thành phần độ màu vàng-xanhBằng cách kết hợp các dữ liệu phản xạ quang phổ được thu thập bởi máy ảnh siêu quang phổ với sự phân phối năng lượng quang phổ của cơ thể chiếu sáng tiêu chuẩn (chẳng hạn như nguồn ánh sáng tiêu chuẩn D65),và tích hợp theo chức năng khớp màu, giá trị tọa độ của đối tượng trong không gian màu CIELAB có thể được tính toán, để mô tả chính xác thuộc tính màu của đối tượng.,Sự khác biệt màu sắc cũng có thể được tính bằng cách so sánh các giá trị tọa độ màu sắc của các đối tượng khác nhau hoặc các phần khác nhau của cùng một đối tượng,được sử dụng để đánh giá sự nhất quán hoặc mức độ thay đổi màu sắc.
三、lợi thế của đo màu của máy ảnh siêu phổ
(1) Độ chính xác cao và độ phân giải cao
Máy ảnh siêu quang phổ cung cấp độ phân giải quang phổ cực cao, cho phép chúng nắm bắt sự khác biệt màu sắc cực kỳ tinh tế trong các phép đo màu sắc.trong một số ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác màu sắc rất cao, chẳng hạn như in cao cấp, sản xuất mỹ phẩm, vv, nó có thể phân biệt chính xác những thay đổi màu sắc khó để mắt người phát hiện,đảm bảo sự nhất quán của màu sắc sản phẩm và các tiêu chuẩn chất lượng caoKết quả đo lường chính xác cao của nó giúp cải thiện mức độ kiểm soát chất lượng của sản phẩm và giảm tỷ lệ sản phẩm bị lỗi do độ lệch màu.
(2) Thông tin quang phổ phong phú
Ngoài các thông tin giá trị kích thích ba màu sắc,đường cong phản xạ quang phổ thu được bằng máy ảnh siêu quang phổ chứa thông tin chi tiết về vật thể trên toàn bộ phạm vi quang phổ được đoĐiều này có những lợi thế độc đáo cho phân tích màu sắc của một số vật liệu hoặc vật thể đặc biệt.bằng cách phân tích các đặc điểm quang phổ của sắc tố trên bề mặt của di tích văn hóa, chúng ta có thể hiểu thành phần và thông tin tuổi của chúng, cung cấp một cơ sở quan trọng cho công việc phục hồi.hàm lượng chất dinh dưỡng và bệnh tật và côn trùng gây hại của thực vật có thể được theo dõi theo những thay đổi trong độ phản xạ quang phổ của lá thực vật, bởi vì đặc điểm hấp thụ và phản xạ của các bước sóng ánh sáng khác nhau sẽ thay đổi trong các giai đoạn phát triển và tình trạng sức khỏe khác nhau của thực vật.
(3) đo không tiếp xúc
Máy ảnh siêu phổ không cần phải tiếp xúc trực tiếp với vật thể được đo, điều này rất quan trọng trong nhiều trường hợp.di tích văn hóa, mẫu sinh học, vv, đo không tiếp xúc có thể tránh thiệt hại hoặc ô nhiễm đối tượng.cải thiện hiệu quả đo lườngVí dụ, trong phát hiện màu sắc của tranh tường quy mô lớn, thông tin màu của toàn bộ bức tranh tường có thể được lấy nhanh chóng,cung cấp hỗ trợ dữ liệu toàn diện cho các công việc bảo vệ và phục hồi.
四、 Thử nghiệm máy ảnh siêu phổ trong đo màu sắc
1Mục đích thí nghiệmKiểm tra giá trị phòng thí nghiệm của mẫu dưới đây
2Danh sách các dụng cụ thử nghiệm
Tên thiết bị
Số mẫu
Chi tiết cấu hình
Nhận xét
Camera siêu quang CHNSpec
FS-13
Phạm vi quang phổ: 400-1000nm;Độ phân giải quang phổ: 2,5nmPhạm vi quang phổ: 1200
3. Nội dung thử nghiệm
Đường cong phản xạ được thu được bằng cách phát hiện scan đẩy bên ngoài của máy ảnh siêu phổ 400-1000nmQuá trình đo thử nghiệm được hiển thị trong hình dưới đây:
4Kết luận
Máy ảnh siêu quang FS-13 được sử dụng để chụp các mẫu của khách hàng, và giá trị phòng thí nghiệm của mỗi mẫu được thu được từ phân tích hình ảnh siêu quang,có thể được sử dụng để thay thế các màu sắc khác biệt mét, và sự ổn định thử nghiệm là tốt, vị trí lấy mẫu của mẫu thử là linh hoạt, và đo nhiều điểm có thể được thực hiện để nhận ra phát hiện tự động.
Đọc thêm