一种颜色匹配及物体显色比较实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种颜色匹配及物体显色比较实验装置。该实验装置包括LED照明系统、积分球和颜色样品，LED照明系统主要由LED光源和光源控制器组成，积分球上设有入射光孔、观察孔和照明孔，LED光源发出的光通过入射光孔照射在积分球内壁上，照明孔和观察孔位置在光入射的垂直方向上。该装置应用于色度学实验教学有利于加深学生对颜色匹配及物体颜色的理解，激发学生对色度学学习的兴趣和积极性。该实验装置具有体积小，造价低，操作简单，实验教学效果好等特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种颜色匹配及物体显色比较实验装置。
技术介绍
我们能看到物体是因为物体发出的光(可以是物体本身发光，也可以是物体反射或透射的光)入射到我们的眼睛并被我们的视觉细胞所感知。我们看到不同的物体具有不同的颜色，是因为不同物体发出的光具有不同颜色的光谱成分。对于光源而言，如果发出波长是62(T760nm的光，我们感觉它就是红色的；如果发出波长是49(T570nm的光，我们感觉它就是绿色的；如果发出波长是43(T480nm的光，我们感觉它就是蓝色的；如果发出波长是38(T780nm的光，我们感觉它就是白色的。同理，如果光源发出其它不同波长的光，我们就会感觉它带有其它不同的颜色。此外，根据色度学原理，不同颜色的光混合在一起可以匹配出不同的颜色。比如，用红色光和绿色光混合可以得到黄色光；用红色光和蓝色光混合可以得到品色光；用绿色光和蓝色光混合可以得到青色參坐坐对于反射物体而言，它呈现出来的颜色是由其反射光的光谱成分所决定的。不同颜色的物体反射光谱的能力也不一样。有的物体光谱反射能力强，能把照射在它上面的光谱全部反射，这类物体在白光(如太阳光，其包含380-780nm的光谱成分)照明下会呈现出白色；有的物体反射红色光谱(62(T760nm)的能力强，则它在白光照明下会呈现出红色；有的物体反射绿色光谱(49(T570nm)的能力强，则它在白光照明下会呈现出绿色；有的物体反射蓝色光谱(43(T480nm)的能力强，则它在白光照明下会呈现出蓝色。也就是说，不同的反射物体在相同光源照明下反射了不同颜色的光谱成分，所以呈现出不同的颜色。对于同一反射物体，在不同光源照明下也会呈现出不同的颜色。比如，某一反射物体反射各种光谱的能力很强，在白光照明下会呈现白色，在红光照明下会呈现红色，在绿光照明下会呈现绿色，同样在蓝光照明下则会呈现蓝色。这是因为白光包含各种颜色的光谱成分，由于它反射能力强把各种光谱成分都反射，所以反射光中也包含各种光谱成分，各种光谱混合就呈现出白色。而在红光照明时，由于红光包含红色光谱成分多，因此经该物体反射后，反射光中也是包含红色光谱成分多，因而呈现出红色。相同原理，用绿光照明时，由于绿光包含绿色光谱成分多，因此经该物体反射后，反射光也是包含绿色光谱成分多，因而呈现出绿色。再比如，某一物体反射红色光谱(62(T760nm)的能力强，在白光照明下，它会呈现出红色。但是在绿光或蓝光照明下则会呈现出黑色。这是因为，在白光照明时，虽然白光中包含各种颜色的光谱成分，但它只反射了红色光谱，因此呈现出红色。而在绿光或蓝光照明时，由于它对照明光中包含的绿色光谱或蓝色光谱不反射，能反射的红色光谱照明光中没有，因此没有光反射，所以我们看不到它，感觉它呈黑色。对于其它物体在不同光源照明下呈现出不同的颜色，其原理相同。对于透射物体而言，它呈现出来的颜色是由其透射光的光谱成分所决定的。不同颜色的透射物体其透射光谱的能力也不一样。有的物体光谱透射能力强，能把照射在它上面的光谱全部透过，这类物体在白光(如太阳光，其包含380-780nm的光谱成分)照明下会呈现出白色，在红光照明下呈红色，也就是说光源什么颜色它就呈现什么颜色；有的物体透射红色光谱(62(T760nm)的能力强，则它在含有红色光谱的光源照明下会呈现出红色，在不含有红色光谱的光源照明下会呈现出黑色；有的物体对各种光谱透射的能力都很弱，则它不管在什么光源照明下都会呈黑色。因此，对于同一透射物体在不同光源照明下会呈现出不同的颜色，同样在相同光源照明下不同透射物体也会呈现不同的颜色。以上不同颜色的光混合可以匹配出其它颜色的光、相同光源照明下不同物体会呈现出不同的颜色、同一物体在不同光源照明下也会呈现出不同的颜色等都是有趣的色度学现象。如果在色度学实验教学中引入类似的实验，将会大大加深学生对物体颜色的理解，激发学生对色度学学习的兴趣和积极性。但目前还没有类似可以进行颜色匹配及物体显色比较的实验装置。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术用红、绿、蓝三种发光二极管作为照明光源，结合积分球产生均匀的照明光，对红、绿、蓝、黄、品、青、黑、白八种反射颜色样品或透射颜色样品进行颜色分析，实现了一种可用于进行颜色匹配及物体显色比较的实验装置。该装置可以实现用红色、绿色、蓝色的光匹配出其它颜色的光，也可以实现在相同光源照明下比较不同物体呈现出不同的颜色和比较同一物体在不同光源照明下呈现出不同的颜色。该装置应用于色度学实验教学有利于加深学生对颜色匹配及物体颜色的理解，激发学生对色度学学习的兴趣和积极性。该实验装置具有体积小，造价低，操作简单，实验教学效果好等特点。本技术的具体技术方案是一种颜色匹配及物体显色比较实验装置，其特征在于该实验装置包括LED照明系统、积分球和颜色样品，LED照明系统主要由LED光源和光源控制器组成，积分球上设有入射光孔、观察孔和照明孔，LED光源发出的光通过入射光孔照射在积分球内壁上，照明孔和观察孔位置在光入射的垂直方向上。所述LED光源由红、绿、蓝色发光二极管构成。发光二极管为子弹头型，胶体无色透明，发散角30度，正常驱动(电流为20mA)时光强约为15000mcd。所述积分球内径为300mm,照明孔直径为40mm,观察孔直径为30mm,光源入射孔直径为15mm，其中照明孔与观察孔处于积分球的同一直径上，光源入射孔与积分球球心的连线垂直于照明孔与观察孔的连线。积分球是由铝或塑料等做成的一个内部空心球，球内壁上均匀喷涂了多层中性漫反射材料，如氧化镁、硫酸钡、聚四氟乙烯等，可以使入射到积分球内的光经多次漫反射后被均匀化。球上开有三个小孔，分别用于光入射、观察和安装颜色样品。为了防止镜面反射光直接照射到颜色样品上，球内还装有一个遮挡屏。LED照明系统主要包括LED光源和光源控制器。其中LED光源由红、绿、蓝色三个发光二极管构成。发光二极管均为子弹头型，胶体无色透明，发散角30度，正常驱动(电流为20mA)时光强约为15000mcd。光源控制器主要由电源变压器、二极管、稳压管、电阻、电容、开关等组成。LED光源安装在积分球的光源入射孔上，LED发出的光照射在积分球的内壁上。系统所用积分球内径为300mm,照明孔直径为40mm,观察孔直径为30mm,光源入射孔直径为15mm，其中照明孔与观察孔处于积分球的同一直径上，光源入射孔与积分球球心的连线垂直于照明孔与观察孔的连线。反射颜色样品包含红、绿、蓝、黄、品、青、黑、白八种，使用时安装在积分球的照明孔上。透射颜色样品包含红、绿、蓝、黄、品、青、黑、白八种，使用时安装在积分球的观察孔上。功能和操作方法说明本技术具有以下特点I.使用了发光二极管作为照明光源，寿命长，功耗小，体积小，成本低；使用红、绿、蓝三种颜色的发光二极管可以混合出多种颜色、多种光谱类型的照明光源；2.使用积分球可以使照明光更加均匀，使观察到的物体颜色更加真实可靠；3.该装置可以实现颜色匹配实验，也可以实现物体显色比较实验；对于物体显色实验可用于反射物体也可用于透射物体。附图说明图I为本技术颜色匹配及物体显色比较实验装置示意图。其中，LED光源I，光源控制器2，积分球3，观察孔4，照明孔5，摭挡屏6，颜色样品7。具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颜色匹配及物体显色比较实验装置，其特征在于该实验装置包括LED照明系统、积分球和颜色样品，LED照明系统主要由LED光源和光源控制器组成，积分球上设有入射光孔、观察孔和照明孔，LED光源发出的光通过入射光孔照射在积分球内壁上，照明孔和观察孔位置在光入射的垂直方向上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱惠国，郭海，毛和法，吴琼，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：实用新型
国别省市：