This page uses a neural machine assisted language translation

В чем разница между колориметром и спектрометром?

Сэм Нада | 2021.11.18

Введение

В чем разница между колориметром и спектрометром? Оба устройства улавливают свет, чтобы анализировать его свойства для множества различных приложений. Однако есть несколько важных отличий, которые их отличают. В этой статье мы объясним различия, противопоставляя:

  • структурный дизайн
  • функциональность
  • Приложения
  • точность
  • преимущества и недостатки

 

Колориметр источника света

Колориметры, спектрометры «Источник света»

Как мы уже упоминали, колориметры и спектрометры используются во многих приложениях и отраслях. Это означает, что существуют разные типы, классификации этих инструментов.

В этой статье мы сосредоточимся на колориметрах и спектрометрах источников света, которые представляют собой инструменты, которые измеряют свет от «источников света» (например, светодиодов, люминесцентных ламп, ламп накаливания).

Премиум-спектрометр UPRtek MK350N

Различия в конструктивном исполнении.

Как мы уже упоминали, колориметры улавливают и анализируют свойства света, но в первую очередь для определения цветовых характеристик света.

Самый Колориметры используйте 3-х цветную систему фильтрации RGB. Это означает, что он получает свет от источника света, разделяет синюю, красную и зеленую длины волн с помощью фильтрующих пластин. Затем он анализирует интенсивности на трех длинах волн и использует данные для сопоставления их с пятном на карте цветов (например, диаграмма цветности CIE 1931).

Колориметр, использующий фильтры RGB для разделения синей, красной и зеленой длин волн перед отображением цвета света на цветовой карте

Итак, почему мы используем красный, синий и зеленый? Поскольку смешивая пропорции этих трех цветов, можно получить «белый свет» или что-то подобное. Кроме того, по совпадению, три цвета похожи в том, как мы, люди, обрабатываем свет и цвет. Это означает, что у нас есть зрительные фоторецепторные клетки, называемые палочками, которые одинаково воспринимают красный, синий и зеленый цвета по отдельности. Затем эти цвета обрабатываются для формирования цветного изображения в нашем мозгу — мы называем это трехцветной системой, а эти инструменты — трехцветными колориметрами.

Также связан целый набор алгоритмов (разработанный CIE), которые позволяют колориметрам и спектрометрам пытаться видеть вещи так же, как мы, люди — это называется сопоставлением цветов CIE.

 

Наши глаза содержат колбочки, которые отдельно обрабатывают красный, синий и зеленый цвета. Это называется трехцветной системой. (Обратите внимание, стержни в основном предназначены для ночного видения).

Спектрометры не используйте фильтрацию. Вместо этого они используют дифракционную решетку, которая разрезает свет на множество точных длин волн — это также включает красный, зеленый, синий и многие другие цвета между ними. Эта градация или более тонкая дифференциация цветов имеет важные разветвления для точности отображения на цветовую карту CIE. Это также позволяет спектрометру выполнять многие другие важные функции цвета света, которые колориметр не может.

Узнайте больше о спектрометре: MK350S Премиум

 

MK350S точность и аккуратность

Спектрометр, использующий дифракционную решетку для разделения многих длин волн для отображения на цветовой карте

Портативность и скорость

Колориметры — это в основном портативные или карманные устройства, которые очень быстро улавливают и анализируют свет. Напротив, специализированные приборы, которые производят спектральные данные, имеют репутацию громоздких, обычно привязанных к внешним мониторам и ноутбукам. Кроме того, у них было заведомо медленное время захвата. Однако в наши дни вы можете найти портативные спектрометры (UPRtek), также с быстрым временем захвата.

Цена

Колориметр по сравнению со спектрометром является относительно простым устройством с меньшей функциональностью. И поэтому понятно, что это дешевле.

Спектрометр — более сложное устройство с прецизионной оптикой, обладающее большей точностью, большей функциональностью и, следовательно, более дорогим.

Интегрирующая сфера громоздкая и медленная

До недавнего времени традиционное светоизмерительное оборудование было громоздким, медленным и требовало подключения к компьютерам.

Кто использует колориметры, а кто спектрометры?

Колориметры используются для проверки продукции, сравнения образцов светодиодов друг с другом или сравнения образцов с известным тестовым светодиодом. Другими словами, если вы озабочены только сопоставлением, сравнением образцов и меньше беспокоитесь о точной цветовой точности, колориметры могут быть практическим решением.

Спектрометры используются для более тщательной и точной оценки освещенности.

  • Они используются в исследованиях и разработках светодиодов и производстве светодиодов для измерения и повышения точности цветопередачи, а также используются для калибровки светодиодных продуктов для обеспечения однородности продукта. Спектрометры, такие как продукты UPRtek, имеют расширенный SDK (комплекты для разработки систем), который позволяет производителям интегрировать данные с их собственным программным и аппаратным обеспечением для контроля качества.
  • Спектрометры также используются в торговле светодиодами, где покупатели и продавцы участвуют в массовых транзакциях с высокими ставками и должны использовать сертифицированные и точные измерения для проверки соответствия спецификациям.
  • Они также используются в академических университетах для многих видов исследований, требующих последовательных и точных измерений освещенности (сельское хозяйство, морская биология, исследование космоса).
  • Директора по освещению кинотеатров будут использовать спектрометры для тщательной настройки освещения для камер, которые должны улавливать свет с истинной цветопередачей, чтобы точно воспроизводить его на больших экранах.

Читайте дальше о LED Commerce

Читайте о производстве светодиодов

Узнайте об академических и научных исследованиях в области освещения

 

Светодиодная лампа A горит

Функциональные отличия

Спектрометр может делать почти все, что может делать колориметр. При этом мы перечислили некоторые примечательные функции, которые колориметры НЕ МОГУТ выполнять.

Колориметры не могут:

  • создать спектральную диаграмму (SPD), очень полезный инструмент для визуального наблюдения за общим распределением цвета света и быстрой оценки неустойчивого поведения цвета света.
  • Измерьте свой свет для CRI или других индексов рендеринга (TM-30-15, TLCI, CQS, SSI), потому что он получает только 3 основных цвета длины волны (RGB). (см. «Что такое CRI — индекс цветопередачи»).
  • оценить метамерию, потому что, опять же, он не имеет доступа к полной спектральной информации о цвете, представленной значениями спектра (SPD) или CRI R1-R14.
  • обычно оценивают проблемы освещения в отношении мерцания, опасности синего света и освещения, ориентированного на человека.
  • Колориметры ограничены своей конструкцией. И наоборот, спектрометры со спектральными возможностями могут использоваться для интеграции и адаптации ко многим ситуациям. Это наблюдается в продуктах UPRtek, которые используют SDK для помощи производителям светодиодов в устранении проблем, улучшении контроля качества и даже калибровке своих продуктов. Более того, обновления микропрограмм и новые версии продуктов всегда используются для добавления новых функций и отраслевых стандартов (например, возможности измерителя PAR, оценка HEV).

И спектрометры, и колориметры улавливают и анализируют световые свойства. Но спектрометр открывает двери для гораздо большей функциональности и широкого спектра приложений.

Колориметры не могут производить SPD (диаграмма распределения спектральной мощности)

Колориметры не могут измерять индексы рендеринга и многие другие важные показатели освещения.

Точность

Если вы измеряете свет от колориметра и спектрометра, вы можете обнаружить, что они попадают в 2 разные точки на диаграмме цветности CIE. В таком случае спектрометру, безусловно, будет больше доверять. Более того, уже хорошо задокументировано, что спектрометры более точны, чем колориметры. Кроме того, основная организация по освещению CIE (Международная комиссия по освещению) одобряет спектрометры только для легкой промышленности и исследований.

CV600 метрики цветного реендеринга

Спектрометры и колориметры не всегда совпадают.

Точность колориметра

Колориметр и его трехцветная система фильтрации имеют определенные ограничения. Короче говоря, фильтрующим детекторам нелегко выполнять сопоставление цветов CIE. Фактически, вы берете свет и разделяете три длины волны цвета (широкополосный) с помощью отдельных фильтров. Кроме того, 3 фильтра обычно представляют собой части, вырезанные из одного многоцветного фильтра. Этот многоцветный фильтр обычно покрывается лаком перед разделкой. Но покрытие не всегда равномерно распределяется по поверхности и может привести к еще большим несоответствиям на отдельных деталях.

После всего этого вам нужно взять данные из трех цветов и собрать их вместе, чтобы получить точку на цветовой карте.

«Фильтрация отклика детектора для соответствия функциям сопоставления цветов CIE затруднительна» — Исправление ошибок трехцветной колориметрии

 

 

CV600 метрики цветного реендеринга

Алгоритмы сопоставления цветов CIE

Точность спектрометра

Спектрометр не использует фильтрацию. Это означает, что отдельной обработки цветов нет. Он нарезает множество длин волн по месту, чтобы напоминать полный спектр, который хорошо вписывается в алгоритмы сопоставления цветов CIE. Короче говоря, это простая и чистая система.

Для более количественного анализа различий в отрасли используется метрика f1 ‘для измерения различий в точности. f1 ‘- процентное несоответствие с функциями CIE.

Спектрометры: f1 ‘< 1%

Колориметры: f1 ‘< 4-5%

Спектрометры по своей природе более точны и имеют первостепенное значение во многих отраслях промышленности. Однако, что касается колориметров, они развивались на протяжении многих лет с лучшими технологиями (четырехцветная матрица, более точные фильтры и улучшенная технология CCD). В общем, точность на самом деле неплохая для инспекционных целей. Простота и низкая цена доказывают, что это по-прежнему разумный и практичный выбор для многих людей.

Узнайте больше о диаграмме цветности CIE! Получите Справочник по выживанию при освещении

CV600 метрики цветного реендеринга

Спектрометры получают много длин волн цветов, что хорошо вписывается в спектральные алгоритмы сопоставления цветов CIE.

Так в чем же разница между колориметром и спектрометром?

И колориметры источника света, и спектрометры улавливают свет и измеряют его свойства.

Колориметры бывают:

  • базовые светоизмерительные приборы с меньшей функциональностью.
  • портативный и быстрый для захвата.
  • менее точны, чем спектрометры.
  • намного дешевле, чем спектрометры.
  • в основном используется для проверки легких образцов и может быть практическим выбором для многих, кому нужны только основы.

Спектрометры:

  • разработаны с более сложной оптикой.
  • имеют больше функциональности.
  • адаптируются к большему количеству отраслей и приложений.
  • могут быть легко обновлены до новых стандартов (например, оценка HEV).
  • более точны
  • дороже
  • может использоваться в производстве светодиодов, торговле светодиодами, научных исследованиях освещения, дизайне освещения и одобрен CIE

Колориметры — важные устройства для промышленности. Но спектрометры также стали портативными, быстрыми и относительно практичными (по сравнению с дорогими традиционными спектральными приборами). Это означает, что производители, покупатели и продавцы теперь имеют возможность получить доступ к одной и той же прецизионной технологии, чтобы вести производство светодиодов и торговлю светодиодами с полной честностью и уверенностью.

Смотрите наш полный список Спектрометры UPRtek

CV600 метрики цветного реендеринга

Компактный спектрометр MK350D

CV600 метрики цветного реендеринга

Спектральный измеритель кинематографа CV600

серия справочников

Руководство по мерцанию

Полный обзор Flicker, почему он у нас есть, какие проблемы он представляет, как вы можете измерить его и что вы можете сделать, чтобы избежать его.

▸ Получи!

О УПОТЭКе

United Power Research and Technology

UPRtek (2010) - производитель портативных высокоточных приборов для измерения освещенности; ручных спектрометров, ПАР-метров, спектрорадиометров, светокалибровочных решений.

Штаб-квартира UPRtek, НИОКР и производство расположены за пределами Тайваня, с мировым представительством через наших сертифицированных глобальных реселлеров.

▸ Читать дальше

Объявления

УПРТЕК НА 30-ОЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АРАБИДОПСИСА (ИКАР 2019)

Партнер UPRtek в Китае, компания Quelighting Optoelectronics Co., Ltd, и производитель ростовых камер Нинбо Цзяньнаньский приборостроительный завод примут участие в 30-ой Международной конференции по исследованиям арабидопсиса (ICAR), которая состоится 16-21 июня в Хуажонгском сельскохозяйственном университете в городе Ухань, провинция Хубэй, Китай.

▸ Читайте дальше.