注意：當(dāng)使用反射探頭進(jìn)行暗測(cè)量時(shí)，***好擋住燈光或?qū)l(fā)光探頭伸到光線弱的地方進(jìn)行暗測(cè)量。若直接將燈關(guān)閉后再打開(kāi)，將擾亂燈的熱平衡，這需要額外的預(yù)熱時(shí)間和新的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

圖 7 反射探頭端口示意圖

（說(shuō)明：光纖連接口“S”用于測(cè)量樣品表面的反射率或顏色；光纖連接口“R”用于收光或監(jiān)測(cè)積分球的內(nèi)置鹵鎢光源。）

【QR 探頭反射顏色測(cè)量硬件操作】

搭建 QR 探頭反射顏色測(cè)量系統(tǒng)，具體操作步驟如下：

1）將 QR 探頭的光纖***端與光譜儀連接，另***端與 HL-2000-FHSA 光源相連；

2）將 QR 探頭插入 RPH-1 支架的 45°端口，調(diào)整探頭尖到樣品的距離；

3）通過(guò) USB 數(shù)據(jù)線連接光譜儀至 PC 端；

4）用電源線連接光源和市電插座（注意選擇帶地線的***標(biāo)電源線和市電插座）； 

圖 11 ISP 積分球反射顏色測(cè)量系統(tǒng)實(shí)物圖

注意：對(duì)待測(cè)物進(jìn)行反射顏色測(cè)量時(shí)，測(cè)試條件與參照物的測(cè)試條件應(yīng)保持***致。

1. 從歡迎界面或者點(diǎn)擊圖標(biāo)創(chuàng)建新的光譜應(yīng)用，在光譜應(yīng)用向?qū)е悬c(diǎn)擊顏色測(cè)量向?qū)D標(biāo)；

• 輻射顏色測(cè)量：需要進(jìn)行（絕對(duì)或相對(duì)）輻射校正。請(qǐng)根據(jù)具體需求，在下列窗口選擇絕對(duì)輻射測(cè)量或相對(duì)輻射測(cè)量。

• 反射顏色測(cè)量：不需要輻射校正，但需要參考光譜。在相同的光學(xué)系統(tǒng)配置下，完成對(duì)參考樣品的測(cè)量，替換測(cè)試樣品時(shí)需保持同***測(cè)量位置。本文以反射顏色測(cè)量為例。

3. 調(diào)整好硬件配置后，在軟件中設(shè)置數(shù)據(jù)采集參數(shù)，包括積分時(shí)間(integration time)、平均次數(shù)(average)和滑動(dòng)平均(boxcar)。用戶可根據(jù)光源的強(qiáng)度，調(diào)節(jié)積分時(shí)間和平均次數(shù)等參數(shù)，勾選 “暗噪聲校準(zhǔn)”和“非線性校準(zhǔn)”功能。注意參考光譜測(cè)量和樣品測(cè)量時(shí)的參數(shù)設(shè)置應(yīng)相同。設(shè)置完成，光譜將顯示在右側(cè)譜圖界面，點(diǎn)擊“下***步”按鈕。 

• 積分時(shí)間：積分時(shí)間是檢測(cè)器在將累積的電荷通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器加工之前，被允許收集光子的時(shí)間長(zhǎng)度。***小積分時(shí)間是設(shè)備支持的***短積分時(shí)間，它取決于檢測(cè)器讀出所有像素信息的快慢，積分時(shí)間與數(shù)據(jù)傳輸速度是不同的概念。
• 平均次數(shù)：光譜被顯示到軟件里之前會(huì)采集多次，然后取平均。
• 滑動(dòng)平均：平滑是***種可以應(yīng)用于光譜的空間平均。該過(guò)程通過(guò)平均相鄰像素點(diǎn)的值來(lái)消除噪聲，因此它會(huì)以犧牲光學(xué)分辨率為代價(jià)來(lái)提高信噪比?？臻g平均在光譜相對(duì)平坦以及相近像元變化較小的情 況下使用是非常有效的，但由此產(chǎn)生是分辨率的損失會(huì)使得尖銳的光譜特征峰難以分辨。當(dāng)應(yīng)用空間平均時(shí)，信噪比會(huì)以像元平均的平方根為基數(shù)進(jìn)行提高。請(qǐng)注意，在海洋光學(xué)軟件中，平滑寬度的值 是指所有像元以中間為基準(zhǔn)靠左或靠右的像元和的平均數(shù)。平滑值是4實(shí)際上是將9個(gè)像元***起平均（4個(gè)靠左像元+1個(gè)中心像元+4個(gè)靠右像元），信噪比將以3為倍數(shù)增加。同樣的，平滑值是2（5個(gè)像元）將使信噪比以2.2為倍數(shù)增加，平滑值是0（1個(gè)像元），信噪比以1為倍數(shù)增加（因此光譜不改 變）。
• 暗噪聲校準(zhǔn)：海洋光學(xué)的大部分光譜儀都有自帶的遮光像元。暗噪聲校準(zhǔn)會(huì)用當(dāng)前光譜讀數(shù)減去遮光像元的讀書，以排除溫飄等系統(tǒng)性影響。

• 非線性校準(zhǔn)：光譜儀出廠前已完成。如無(wú)特殊需求，請(qǐng)默認(rèn)勾選。

• 觸發(fā)模式：請(qǐng)參考海洋網(wǎng)站的相關(guān)文檔。如無(wú)特殊需求，可保持默認(rèn)設(shè)置不變。 

4.出現(xiàn)“保存參考光譜”窗口，此時(shí)在反射探頭支架或積分球下放置參考樣品，并點(diǎn)擊圖標(biāo)記錄參考光譜，再點(diǎn)擊“下***步”。 

5.出現(xiàn)“保存背景光譜”窗口，使用光源自帶的快門功能切斷光路，或在光路中插 入擋片遮光，并點(diǎn)擊圖標(biāo)記錄背景光譜，再點(diǎn)擊“下***步”。

• CIE XYZ、CIE L*a*b*、CIE uv、CIE u'v'w'或 Hunter Lab 色彩空間。

• 相關(guān)色溫（CCT）：當(dāng)某***種光源的色品與某***溫度下的黑體的色品***接近，或者說(shuō)在均勻色品圖上的色差距離***小時(shí)黑體的溫度。
• 顯色指數(shù)（CRI）：光源顯色性的度量。以被測(cè)光源下與參考光源下物體顏色的相符程度表示。
• 白度和色彩：基于目視感知而判斷反射物體所能“顯白的程度”，術(shù)語(yǔ)上稱之為白度。與其他顏色***樣，白色也是三維空間的量，大多數(shù)色覺(jué)正常的觀察者可以將***定范圍內(nèi)的光反射比、色飽和度和主波長(zhǎng)不同的白色，按其白度的高低排成***維的白度序列，從而進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)。
• 主波長(zhǎng)和純度：顏色的色品除用色品坐標(biāo)表示外，CIE還推薦用主波長(zhǎng)和純度來(lái)表示。***種顏色S的主波長(zhǎng)，指***種單色光刺激的波長(zhǎng)，這種單色光刺激按***定比例與***種規(guī)定的無(wú)彩色刺激相加混合，能匹配出顏色S。這種無(wú)彩色刺激在色 品圖上的位置稱為白點(diǎn)。色純度是指樣品的顏色同主波長(zhǎng)光譜色接近的程度。色 純度有興奮純度和色度純度兩種表示法。

• 色品圖：***個(gè)單位顏色的色品只決定于三原色的刺激值各自在R+G+B總量中的 相對(duì)比例，即色品坐標(biāo)，以色品坐標(biāo)表示的平面圖稱為色品圖。

• 觀測(cè)者視場(chǎng)的選擇。2°和10°視場(chǎng)角：在色度學(xué)的研究中，CIE 1931 標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的數(shù)據(jù)適用于2°視場(chǎng)的中央視覺(jué)觀察條件(視場(chǎng)在 1°~4°范圍內(nèi))，主要是中央凹錐狀細(xì)胞起作用。10°視場(chǎng)角是為了適應(yīng)大視場(chǎng)顏色測(cè)量的需要。1964 年，CIE 規(guī)定了***組 10°視場(chǎng)的“CIE 1964 補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者數(shù)據(jù)”?，F(xiàn)有研究表明，人眼用于小視場(chǎng)觀察顏色時(shí)，辨別顏色差異的能力較低。當(dāng)觀察視場(chǎng)從2°增大至10°時(shí)，顏色匹配的精度隨之提高。但視場(chǎng)再進(jìn)***步增大，顏色匹配精度就難以再提高了。

• 發(fā)光體的選擇。物體的顏色與照明光源有密切關(guān)系，同***物體在不同的光源照明下會(huì)得到不同結(jié)果，為了統(tǒng)***顏色的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)行色度計(jì)算，CIE 推薦了標(biāo)準(zhǔn)照明體—由相對(duì)光譜功率分布來(lái)定義。包括：標(biāo)準(zhǔn)照明體 A、C、D65、D55、D75。自然光下，請(qǐng)選擇 D65 發(fā)光體。下圖分別以 10°視場(chǎng)角時(shí)，發(fā)光體A與發(fā)光體C為例。

1）移走參考樣品，將被測(cè)樣品置于相同的位置，保持軟件的參數(shù)設(shè)置不變，開(kāi)始數(shù)據(jù)測(cè)量。 

2）放置被測(cè)樣品之后，用戶可在上側(cè)視圖窗口查看被測(cè)樣品光譜的實(shí)時(shí)測(cè)量曲線，而下側(cè)視圖窗口為反射率實(shí)時(shí)測(cè)量曲線。圖譜窗口右側(cè)為色品圖。點(diǎn)擊“以 表格形式查看結(jié)果”，即可查看全譜數(shù)據(jù)表，表中的數(shù)據(jù)可復(fù)制后粘貼到 Excel 或 txt。

3）點(diǎn)擊“反射表”，可查看您在“Color Setup”窗口中勾選的顏色參數(shù)。表中的數(shù)據(jù)可復(fù)制后粘貼到 Excel 或txt。 

8. 數(shù)據(jù)保存

 : 單步采集光譜數(shù)據(jù)，單次采集后停止，點(diǎn)擊運(yùn)行，可繼續(xù)采集。

 : 暫停采集光譜數(shù)據(jù)，終結(jié)采集過(guò)程。 

2） 點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)保存的設(shè)置，包括數(shù)據(jù)保存格式、路徑、保存方式等。點(diǎn)擊“應(yīng)用”按鈕確認(rèn)配置，之后點(diǎn)擊“退出”按鈕關(guān)閉對(duì)話框。

3）點(diǎn)擊啟動(dòng)設(shè)置，該按鈕變紅，表明保存工作正在進(jìn)行。如果需要停止保存，請(qǐng)?jiān)俅吸c(diǎn)擊該按鈕；

4）也可以點(diǎn)擊按鈕，將全譜數(shù)據(jù)保存到電腦剪貼板，然后將數(shù)據(jù)直接粘貼到Excel 或 txt。