比色法是一種通過(guò)樣品吸收、透射或反射光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)來(lái)量化物體顏色的測(cè)量方法。通常用RGB(紅-綠-藍(lán))表示，也可以用HEX和L*a*b*表示。

L*a*b*色彩空間最初為國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)定義的，其中L*定義了從黑色(0)到白色(100)的亮度，a*定義了綠色(-128)到紅色(+127)的亮度，b*定義了藍(lán)色(-128)到黃色(+127)的亮度。L*a*b*任何值的一個(gè)單位變化都對(duì)應(yīng)視覺上感知的顏色變化。

本實(shí)驗(yàn)旨在測(cè)量13種不同油漆樣品的L*a*b*色彩空間值，包括兩個(gè)紫色類樣品(“藍(lán)灰燼色"和“梅林長(zhǎng)袍色")，兩個(gè)棕色類樣品(“土壤深處色"和“貢多拉色")，三個(gè)白色類樣品(“極地白色"，“牙白色"和“夏灰色")和六個(gè)綠色類樣品(“四葉草色"，“薄荷色"，“冷藍(lán)草色"，“綠水色"，“鳳凰淚色"和“薄荷霧色")。白色參考瓦將被用作白參考材料，測(cè)量將在可見(VIS)光譜范圍內(nèi)進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)中使用的光譜儀為Avaspec-ULS2048CL-EVO，作為一款通用光譜儀，它不僅可以用于吸光度測(cè)量，反射率測(cè)量，也可以用于顏色測(cè)量。它采用了我們功能強(qiáng)大的 AS-7010 電路板，提供 USB3.0 通信接口，數(shù)據(jù)傳輸速度比 USB2.0 快 10 倍。

實(shí)驗(yàn)使用的光源為AvaLight-XE-HP，一種大功率的脈沖氙燈光源，功率為6w。這種光源尺寸迷你，非常適合集成到系統(tǒng)中使用。

本實(shí)驗(yàn)使用的其他附件：白色參考瓦(WS-2)，作為反射測(cè)量和顏色測(cè)量的白參考；200微米纖芯的反射探頭(FCR-7UVIR200-2-BX)，用于連接積分球和光譜儀；探頭支架(RPH-1)，使探頭保持45度角；以及一根特制接口電纜，可以將AvaLight-XE-HP連接到AvaSpec-ULS2048CL-EVO，以控制掃描閃爍并為光源供電。

所有樣品皆為五金店中售賣的油漆樣品，它們被存放在一個(gè)抽屜里，避免顏色因陽(yáng)光的照射而改變。反射探頭被安裝在支架上，單獨(dú)放置在每個(gè)油漆樣品上方并與樣品保持一定的測(cè)量距離，我們?cè)跍y(cè)量白色參考瓦時(shí)保持了同樣的距離以確保實(shí)驗(yàn)的一致性。

數(shù)據(jù)分析模塊使用了AVANTES的定制軟件包AvaSoft中的兩種模式。

第一種模式為顏色測(cè)量模式，它包含在AvaSoft-All中或作為單個(gè)模塊。該模式專為顏色測(cè)量而設(shè)計(jì)，能夠測(cè)量L*， a*， b*， X，Y，Z等參數(shù)，以及dL, da, db和dE。測(cè)量圖表實(shí)時(shí)顯示樣品L*a*b*，還可以為dL, da, db和dE測(cè)量配置單獨(dú)的參考顏色，所有數(shù)據(jù)都可以保存到Excel或文本文檔中。

第二種模式為反射率測(cè)量模式。此模式專為反射應(yīng)用而設(shè)計(jì)。本實(shí)驗(yàn)選用白色參考瓦作為白參考。我們將積分時(shí)間設(shè)置為50ms，平均次數(shù)設(shè)為10，光源每次掃描的閃爍次數(shù)設(shè)為5次（積分時(shí)間可以調(diào)整以增加或減少一次測(cè)量的光量，并影響結(jié)果光譜的總體大小。平均次數(shù)為10表示得到的光譜值為10個(gè)值平均在一起后的結(jié)果，可以使光譜結(jié)果值更一致。）

下文列出的是樣品在Scope模式下的光譜，樣品的反射光譜，以及每個(gè)樣品在顏色測(cè)量模式下的數(shù)據(jù)。

反射率模式提供的光譜信息要豐富得多，白色樣品在可見光譜上具有高反射率，綠色樣品在可見光譜上的反射率從中到低不等，但在綠色區(qū)域反射率升高，紫色樣品在藍(lán)紫色區(qū)域反射率較高，棕色樣品在可見光譜上具有低反射率(圖5)。

每個(gè)樣品的L*a*b*色彩空間值如表1所示。

紫色類油漆樣品的L*值相對(duì)較低，說(shuō)明其亮度較暗。a*值為正b*值為負(fù)，說(shuō)明它們是紅色和藍(lán)色的混合為紫色。

棕色類油漆樣品的L*值更低，說(shuō)明它們比紫色樣品更暗。a*值接近于零表明綠色和紅色的混合非常均勻，而正b*值表明樣品的黃色多于藍(lán)色，這些都是對(duì)典型棕色的準(zhǔn)確描述。

綠色類油漆樣品的L*值(40.46~ 79.52)和b*值(-0.53 ~16.3)的范圍很廣，但所有樣品的a*值都為負(fù) (-9.77 ~-40.8)。這些負(fù)a*值表示每個(gè)樣品中的綠色多于紅色。

最后，白色類油漆樣品都顯示出接近100的高L*值，表明它具有高亮度，a*和b*值接近于零，表明綠色，紅色，藍(lán)色和黃色混合均勻，這與白色是可見光譜中所有顏色的組合這一事實(shí)是一致的。牙白色的b*值略高，表明相對(duì)其他兩種白色油漆樣品來(lái)說(shuō)，它略偏黃色。

本實(shí)驗(yàn)使用AvaSoft反射率測(cè)量模式和顏色測(cè)量模式，反射率測(cè)量模式給出了樣品的廣譜概念，顏色測(cè)量模式給出了L*a*b*色彩空間的定量值。

實(shí)驗(yàn)中使用的光譜儀為AvaSpec-ULS2048CL-EVO，它的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，適用于吸光度和反射率測(cè)量以及本實(shí)驗(yàn)中所示的顏色測(cè)量。實(shí)驗(yàn)中光源為AvaLight-XE-HP，適合需要高功率或集成應(yīng)用。