Máy quang phổ: Ứng dụng và cân nhắc đo lường

A quang phổ là dụng cụ dùng để đo công suất quang phổ phản xạ và đặc tính ánh sáng của vật thể nhằm xác định giá trị màu chuẩn của chúng. Tuy nhiên, kết quả đo có thể khác nhau do sự khác biệt trong phương pháp tính toán chênh lệch màu sắc và lựa chọn nguồn sáng. Vì vậy, điều quan trọng là phải lựa chọn cẩn thận các công thức chênh lệch màu sắc và nguồn sáng phù hợp khi sử dụng máy quang phổ.

Máy quang phổ thường được sử dụng để đo các đặc tính màu sắc và độ phản xạ của vật thể, cung cấp các giá trị số khác nhau để mô tả sự khác biệt về màu sắc và màu sắc của vật thể.

Dưới đây là các giá trị mà máy quang phổ thường có thể đo được:

 • Giá trị Tristimulus: Đo cường độ ánh sáng phản xạ của vật thể ở các bước sóng khác nhau, tính toán giá trị Tristimulus RGB mà mắt người cảm nhận được.
 • Tọa độ sắc độ: Tính toán tọa độ sắc độ dựa trên các giá trị ba kích thích đo được, thường được biểu thị dưới dạng tọa độ xyY hoặc Lab. Các tọa độ này mô tả tông màu, độ sáng (xyY) và bao gồm các thành phần độ sáng (L), đỏ-lục (a) và vàng-xanh (b) (Lab).
 • Chỉ số màu L, a, b: Giá trị L biểu thị độ sáng, giá trị a biểu thị màu đỏ-lục và giá trị b biểu thị màu vàng-xanh trong không gian màu Lab, định lượng chính xác các đặc tính màu.
 • Sự khác biệt về màu sắc: Đo sự khác biệt về màu sắc giữa các mẫu, thường được biểu thị bằng ΔE (Delta E), phản ánh sự khác biệt về màu sắc tổng thể giữa hai màu. Các giá trị bổ sung như ΔL, Δa, Δb biểu thị sự khác biệt về độ sáng, màu đỏ-lục và vàng-xanh, hỗ trợ đánh giá độ tương tự hoặc phương sai của màu.

Các phép đo và phân tích này hỗ trợ xác định màu tiêu chuẩn, đánh giá sự khác biệt về màu sắc và điều chỉnh tính nhất quán của màu sắc trong quá trình sản xuất. Khi sử dụng máy đo quang phổ, điều cần thiết là phải chọn các thông số đo và không gian màu phù hợp dựa trên nhu cầu ứng dụng cụ thể để đảm bảo các phép đo màu chính xác và đáng tin cậy.

Các thành phần của máy quang phổ:

 • Nguồn sáng: Sử dụng các nguồn sáng được tiêu chuẩn hóa như đèn sợi đốt, đèn xenon hoặc đèn LED để chiếu sáng vật thể đang thử nghiệm, với các đặc tính ổn định và quang phổ ảnh hưởng đến kết quả đo.
 • Tích hợp hình cầu: Khoang phản xạ hình cầu với các thành bên trong có độ phản chiếu cao giúp trộn và khuếch tán đồng đều ánh sáng phản xạ hoặc truyền từ mẫu, đảm bảo phân bố ánh sáng đồng đều, giảm thiểu hiệu ứng nguồn sáng và cung cấp môi trường đo ổn định.
 • Cảm biến: Thu giữ ánh sáng phản xạ hoặc truyền qua mẫu và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện. Các loại cảm biến phổ biến bao gồm điốt quang hoặc mảng điốt quang phát hiện thông tin quang phổ trên các phạm vi bước sóng khác nhau.
 • Máy dò: Nhận tín hiệu điện từ cảm biến và chuyển đổi chúng thành tín hiệu số để phân tích máy tính hoặc bộ xử lý dữ liệu.
• Chế độ đo lường/quan sát: Máy quang phổ được phân loại thành “0/45 độ” và “d/8 độ” dựa trên chế độ đo/quan sát: “0/45 Độ” đo độ phản xạ bề mặt với ánh sáng tới ở 0 độ và được phát hiện ở 45 độ. “d/8 Độ” đo độ truyền qua và phản xạ với tần số ánh sáng khuếch tán và góc phát hiện là 8 độ.
 • Phân tích phổ: Máy quang phổ phân tích các thông số và đường cong quang phổ trên các dải khác nhau, thường nằm trong khoảng từ 380nm đến 740nm, bao phủ hầu hết phổ khả kiến. Các mẫu thiết bị khác nhau có thể có dải tần và độ phân giải khác nhau.

Sản phẩm quang phổ đóng vai trò quan trọng trong cả lĩnh vực công nghiệp và khoa học, chủ yếu được sử dụng để đo sự khác biệt màu sắc giữa mẫu chuẩn và mẫu thử, cung cấp giá trị chênh lệch màu và giá trị sắc độ để phân tích và kiểm soát các vấn đề về độ lệch màu nhằm đảm bảo tính ổn định và nhất quán về chất lượng sản phẩm. Ngoài các ứng dụng chính này, máy quang phổ còn có các ứng dụng chính sau:

• Màu sắc phù hợp: Máy quang phổ điều chỉnh độ khớp màu của sản phẩm bằng cách đo các giá trị chênh lệch màu, cho phép điều chỉnh chính xác cường độ màu để phù hợp với yêu cầu thiết kế và đảm bảo tính nhất quán về màu sắc giữa các sản phẩm.
• Phân tích màu sắc: Bằng cách phân tích các giá trị màu sắc của mẫu, máy đo quang phổ cung cấp thông tin chi tiết về các thuộc tính màu của mẫu như độ sáng, màu sắc và độ bão hòa, giúp người dùng hiểu và so sánh các đặc điểm màu mẫu khác nhau một cách hiệu quả.
• Kiểm tra độ trắng và độ vàng: Máy quang phổ đo giá trị độ trắng và độ vàng của mẫu, đánh giá độ tinh khiết và độ sáng của màu, điều này đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp như giấy, sơn, nhựa và các ứng dụng quan trọng về màu sắc khác.
• Kiểm soát chất lượng màu: Máy quang phổ cho phép đo và so sánh chính xác các giá trị sắc độ và độ chênh lệch màu của mẫu, hỗ trợ doanh nghiệp kiểm soát tính nhất quán của màu sắc, xác định và giải quyết kịp thời các vấn đề sai lệch màu sắc để nâng cao chất lượng sản phẩm và thị trường

Đánh giá sự khác biệt về màu sắc của sản phẩm nhựa:

• Liên kết nguyên liệu thô và quy trình sản xuất: Sự khác biệt về màu sắc của sản phẩm nhựa có liên quan chặt chẽ đến chất lượng nguyên liệu và quy trình sản xuất. Máy đo quang phổ giúp phát hiện và định lượng tác động của các lô nguyên liệu thô khác nhau hoặc các biến thể của quy trình sản xuất đến màu sắc sản phẩm. Điều này hỗ trợ nhân viên sản xuất điều chỉnh tỷ lệ nguyên liệu thô và các thông số quy trình để giảm thiểu các vấn đề về sai lệch màu sắc.
• Kích hoạt Phân tích theo hướng dữ liệu: Máy quang phổ định lượng các thông số màu sắc của sản phẩm nhựa như độ sáng (L), giá trị đỏ-xanh (a) và giá trị vàng-xanh (b) trong không gian màu Lab, tạo ra dữ liệu cho phép so sánh sự khác biệt màu sắc giữa các lô khác nhau hoặc điều kiện sản xuất.
• Dễ sử dụng và độ chính xác cao: Máy quang phổ cung cấp hoạt động đơn giản và độ chính xác cao, tạo điều kiện đo nhanh chóng và chính xác sự khác biệt về màu sắc trong các sản phẩm nhựa. Việc so sánh giá trị chênh lệch màu sắc giữa các mẫu giúp đảm bảo tính đồng nhất và ổn định về màu sắc giữa các sản phẩm.
• Hiệu chuẩn tự động và tính thực tiễn: Máy quang phổ hiện đại thường có tính năng hiệu chuẩn tự động, đảm bảo độ chính xác và ổn định của phép đo. Những thiết bị này có tính ứng dụng cao, có khả năng hoạt động ổn định trong môi trường sản xuất công nghiệp, giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu quả và giảm chi phí sản xuất.
• Nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí: Việc đo, phân tích kịp thời, chính xác sự khác biệt về màu sắc của sản phẩm nhựa bằng máy quang phổ giúp doanh nghiệp nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm tỷ lệ phế liệu do sai lệch màu sắc, hạ giá thành sản phẩm, nâng cao khả năng cạnh tranh và hình ảnh thị trường.

Các ứng dụng và cân nhắc đo màu trong ngành dệt may:

• Đo độ bền thuốc nhuộm: Bằng cách sử dụng máy đo quang phổ, thuốc nhuộm tiêu chuẩn được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu có thể được so sánh với thuốc nhuộm mới mua. Bằng cách đo đặc tính màu của cả hai, có thể xác định được phần trăm độ bền thuốc nhuộm của thuốc nhuộm mới mua so với thuốc nhuộm tiêu chuẩn. Dữ liệu này được sử dụng để điều chỉnh công thức sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng nhuộm đáp ứng yêu cầu.
• Xác định sự phù hợp của sản phẩm hoặc mẫu: Máy quang phổ có thể xác định nhanh chóng và chính xác xem sản phẩm hoặc mẫu được sản xuất có đáp ứng các tiêu chuẩn về thiết kế hoặc màu sắc do khách hàng chỉ định hay không. Việc đánh giá nhanh chóng này giúp doanh nghiệp điều chỉnh quy trình sản xuất kịp thời để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
• Đánh giá độ chênh lệch màu sắc, độ phai màu, độ bám màu, độ ố vàng, độ trắng, độ sáng của vải: Máy quang phổ có thể đánh giá các khía cạnh khác nhau về màu sắc và chất lượng của vải, bao gồm đo sự khác biệt về màu sắc giữa các loại vải, đánh giá khả năng chống phai màu và vết bẩn cũng như đo các chỉ số màu vàng, độ trắng và độ sáng. So với quan sát của con người, máy đo quang phổ cung cấp kết quả đo chính xác và khách quan hơn, đặc biệt nhạy và đáng tin cậy để phát hiện những khác biệt nhỏ.
• Nâng cao hiệu quả sản xuất và kiểm soát chất lượng: Thông qua ứng dụng máy đo quang phổ, doanh nghiệp có thể giám sát và kiểm soát chính xác thuốc nhuộm và chất lượng sản phẩm, xác định và giải quyết kịp thời các vấn đề trong quy trình sản xuất, nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm tỷ lệ lãng phí, đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định và nâng cao khả năng cạnh tranh.

Lưu ý:

• Mẫu mỏng và thưa thớt: Nếu mẫu quá mỏng hoặc thưa thớt, nên phân lớp nhiều lần cho đến khi giá trị đo ổn định và không thay đổi. Tránh các mẫu quá dễ vỡ để đảm bảo độ ổn định và độ chính xác của phép đo.
• Cỡ mẫu nhỏ: Nếu mẫu quá nhỏ để đo trực tiếp, hãy cân nhắc sử dụng vải màu làm lớp nền hoặc tạo khung màu đen để cố định mẫu khi đo. Một lỗ nhỏ nhỏ hơn một chút so với cỡ mẫu ở giữa khung cho phép kiểm tra sau khi hiệu chuẩn, đảm bảo độ chính xác của phép đo.
• Vải cọc hoặc vải thảm: Đối với các loại vải như cọc hoặc thảm có sợi nổi lên, hãy chải sợi gọn gàng và đặt kính quang học lên bề mặt vải để đo sau khi hiệu chuẩn. Nếu toàn bộ vải bao gồm cùng loại và lô nguyên liệu thô, việc kiểm tra có thể được tiến hành ở mặt sau của vải.
• Đo màu sợi: Đối với các mẫu sợi, quấn sợi gọn gàng quanh tấm sợi chuyên dụng trước khi đo. Chú ý duy trì độ căng vừa phải trong quá trình quấn sợi và đảm bảo độ căng ổn định để tránh sai số đo và đảm bảo đo màu sợi chính xác.

Tags:DSCD-920