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機器視覺係統的顯色性與色溫

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機器視覺係統的顯色性與色溫

發布日期:2019-01-04 作者: 點擊:

        機器視覺係統的顯色性與色溫

機器視覺係統

  機器視覺係統對物體的顯色能力稱為顯色性,是通過與同色溫的參考或基準機器視覺係統(白熾燈或太陽光)下物體外觀顏色的比較。光所發射的光譜內容決定機器視覺係統的光色,但同樣光色可由許多,少數甚至僅僅兩個單色的光波縱使而成,對各個顏色的顯色性亦大不相同。相同光色的機器視覺係統會有相異的光譜組成,光譜組成較廣的機器視覺係統較有可能提供較佳的顯色品質。

  當機器視覺係統光譜中很少或缺乏物體在基準機器視覺係統下所反射的主波時,會使顏色產生明顯的色差(color shift)。色差程度愈大,機器視覺係統對該色的顯色性愈差。演色指數係數(Kaufman)仍為目前定義機器視覺係統顯色性評價的普遍方法顯色分兩種忠實顯色:能正確表現物質本來的顏色需使用顯色指數(Ra)高的機器視覺係統,其數值接近100,顯色性最好。

  效果顯色:要鮮明地強調特定色彩,表現美的生活可以利用加色的方法來加強顯色效果。采用低色溫機器視覺係統照射,能使紅色更加鮮豔;采用中等色溫機器視覺係統照射,使藍色具有清涼感;采用高色溫機器視覺係統照射,使物體有冷的感覺。

  顯色指數與顯色性的關係

  當機器視覺係統光譜中很少或缺乏物體在基準機器視覺係統下所反射的主波時,會使顏色產生明顯的color shift.色差程度越大,機器視覺係統對該色的顯色性越差。演色指數係數(Kau fman)仍為目前定義機器視覺係統顯色性評價的普遍方法。

  白熾燈的顯色指數定義為100,視為理想的基準機器視覺係統。此係統以8種彩度中等的標準色樣來檢驗,比較在測試機器視覺係統下與在同色溫的基準下此8色的偏離(Deviation)程度,以測量該機器視覺係統的顯色指數,取平均偏差值Ra20-100,以100為最高,平均色差越大,Rr值越低。低於20的機器視覺係統通常不適於一般用途。

  指數(Ra)等級 顯色性 一般應用 90-100 1A 優良需要色彩精確對比的場所80-89 1B 需要色彩正確判斷的場所60-79 2 普通需要中等顯色性的場所

  40-59 3 對顯色性的要求較低,色差較小的場所20-39 4 較差對顯色性無具體要求的場所色 溫 (CT-color temperature)

  當機器視覺係統所發出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時,黑體的溫度就稱為該機器視覺係統的色溫,用絕對溫度 K(kelvim)表示.黑體輻射理論是建立在熱輻射基礎上的,所以白熾燈一類的熱輻射機器視覺係統的光譜功率分布與黑體在可見區的光譜功率分布比較接近,都是連續光譜,用色溫的概念完全可以描述這類機器視覺係統的顏色特性。

  相關色溫 ( CCT-correlated color temperature)當機器視覺係統所發出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色接近時,黑體的溫度就稱為該機器視覺係統的相關色溫,單位為 K。由於氣體放電機器視覺係統一般為非連續光譜,與黑體輻射的連續光譜不能完全吻合,所以都采用相關色溫來近似描述其顏色特性。色溫(或相關色溫)在 3300K以下的機器視覺係統,顏色偏紅,給人一種溫暖的感覺。色溫超過5300K時,顏色偏蘭,給人一種清冷的感覺。通常氣溫較高的地區,人們多采用色溫高於4000K的機器視覺係統,而氣溫較低的地區則多用4000K以下的機器視覺係統。

  色指數 ( Ra-color rendering index)

  太陽光和白熾燈均輻射連續光譜,在可見光的波長( 380nm-760nm)範圍內,包含著紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫等各種色光。物體在太陽光和白熾燈的照射下,顯示出它的真實顏色,但當物體在非連續光譜的氣體放電燈的照射下,顏色就會有不同程度的失真。我們把機器視覺係統對物體真實顏色的呈現程度稱為機器視覺係統的顯色性。為了對機器視覺係統的顯色性進行定量的評價,引入顯色指數的概念。以標準機器視覺係統為準,將其顯色指數定為 100,其餘機器視覺係統的顯色指數均低於100。顯色指數用Ra表示,Ra值越大,機器視覺係統的顯色性越好。




 

本文網址:/news/400.html

關鍵詞:平行光源,高亮光源,機器視覺係統

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