色彩亮度計的核心功能是同時測量物體的亮度(光的強弱程度)和色彩(光的顏色屬性),通過光學系統(tǒng)采集光線,再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理,輸出準確的亮度值和色彩參數(shù),實現(xiàn)對光影色彩品質(zhì)的綜合評估。
亮度與色彩一體化準確測量,既能像普通亮度計一樣準確測量物體的亮度值(如屏幕的發(fā)光強度、燈具的輸出亮度),又能同步捕捉光線的色彩信息,量化為標準的色彩參數(shù)(如CIE XYZ、CIE Lab、色溫等),避免單獨測量帶來的誤差和效率低下問題,實現(xiàn)“一次測量、雙重數(shù)據(jù)”的高效檢測。
色彩準確還原與一致性評估。在顯示、照明等領(lǐng)域,色彩還原的真實性和產(chǎn)品間的色彩一致性至關(guān)重要。色彩亮度計能通過量化的色彩參數(shù),評估被測物體的色彩還原度(如屏幕還原自然景物色彩的準確程度),同時檢測同批次產(chǎn)品(如批量生產(chǎn)的LED燈)的亮度和色彩差異,確保產(chǎn)品光影品質(zhì)統(tǒng)一,提升用戶使用體驗。
光影品質(zhì)標準化把控。不同行業(yè)對光影色彩有明確的標準要求(如影視行業(yè)的Rec.709色彩標準、顯示行業(yè)的sRGB色域標準),能將測量數(shù)據(jù)與行業(yè)標準進行比對,判斷產(chǎn)品是否符合標準要求,為產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)化、出廠質(zhì)量檢驗提供客觀、量化的依據(jù),避免因主觀判斷導致的品質(zhì)偏差。
色彩亮度計的核心工作原理是“光學采集-分光處理-光電轉(zhuǎn)換-數(shù)據(jù)校準-參數(shù)輸出”,通過模擬人眼的視覺特性,將復(fù)雜的光學信號轉(zhuǎn)化為準確的亮度和色彩數(shù)值,具體可拆解為五個關(guān)鍵步驟:
光學光線采集。通過設(shè)備的光學鏡頭對準被測物體(如屏幕、燈具發(fā)光面),采集物體發(fā)出或反射的光線。光學鏡頭的作用是聚焦光線,確保采集到的光線能準確反映被測區(qū)域的光影特性,同時過濾掉雜散光,減少外界干擾。
光線分光處理。采集到的光線進入設(shè)備內(nèi)部的分光系統(tǒng)(核心部件為分光棱鏡或光柵),分光系統(tǒng)會將混合光分解為紅、綠、藍等不同波長的單色光。這一步是實現(xiàn)色彩測量的關(guān)鍵,因為光線的色彩由其波長組成決定,只有分離出不同波長的光,才能準確分析色彩屬性。
光電轉(zhuǎn)換與信號采集。分解后的單色光分別照射到對應(yīng)的光電傳感器(如光電二極管陣列)上,傳感器將不同波長單色光的光信號轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的電信號。光信號越強(亮度越高),電信號強度越大;不同波長光的電信號強度比例,對應(yīng)著光線的色彩特征。
準確校準與數(shù)據(jù)換算。由于光學系統(tǒng)和傳感器存在固有誤差,設(shè)備需提前通過標準光源(符合國際照明委員會CIE標準的光源)進行準確校準,建立“電信號強度-亮度值”“電信號比例-色彩參數(shù)”的對應(yīng)關(guān)系。測量時,設(shè)備根據(jù)校準曲線,將采集到的電信號轉(zhuǎn)化為準確的亮度值和色彩參數(shù)(如CIE Lab值、色溫值)。
參數(shù)輸出與結(jié)果呈現(xiàn)。設(shè)備將換算后的亮度值和色彩參數(shù)整合,通過顯示屏或配套軟件直觀呈現(xiàn)給用戶,同時支持數(shù)據(jù)記錄、導出和比對分析。用戶可根據(jù)這些量化數(shù)據(jù),評估被測物體的光影色彩品質(zhì),判斷是否符合相關(guān)標準要求。