[科普中国]-漫射照明

漫射照明（diffused lighting） 是指入射光线并非主要来自单一特别方向之照明方式。漫射照明是利用光线投射到粗糙面上，由于粗糙而上各点的法线方向不同、所以形成反射光趋于各向同性的照明现象，其效果是反射光柔和，几乎没有阴影，适于平面作业，如绘图、阅读等。为进一步提高漫射照明的效果，可使它与定向照明适当结合。

简介镭射纸包装材料表面有金属光泽和虹光效果，可以使产品外观显得更加精美，提升产品的附加值，同时在一定程度上还具有防伪效果，因而在包装行业中应用广泛。但正是镭射纸表面特殊光学效应的存在，使得对镭射纸印刷品表面的颜色测量变得较为困难。常规颜色测量仪器所获得的颜色数据一般波动较大，无法直接准确地测量镭射纸表面的颜色信息，因此不能直接指导生产实践。基于这一现实，本文选取测量仪器摆放角度、测试点、仪器精度等测试因素，并以镀铝纸与白卡纸为参照，研究其对漫射照明条件下镭射纸测量结果稳定性的影响，以期为镭射纸表面的颜色测量实践提供数据参考1。

漫射照明镭射纸颜色测量原理镭射纸张表面为高光泽的金属镀层，并且具有光栅纹理，其金属镀层多为镀铝或镀铜层，光栅纹理是人眼能够看到虹光效果的主要原因。当平行白光照射在平行光栅纹理的镭射纸张表面时，会产生清晰可见的彩色条纹，区别于反射原理所形成的物体表面颜色，由衍射和干涉原理产生，也被称为结构色。表面光栅结构产生的衍射光束朝各个方向射出，不同角度的衍射光线跟光栅纹理以及光的波长有关。常规的颜色测量方法可用于标定漫反射物体和镜面物体的表面颜色，而对于具有虹光效果的材料如镭射纸，则难以标定，因为观察方位不同时，其颜色值也不一样。因此，以定向几何条件测得的颜色值所标定的镭射纸表面颜色信息是不完整的，而且无法保证试验测量的可重复性。

为了摒除衍射条纹所产生的颜色差异，一种方法就是使用漫射几何条件的积分球式分光光度计，借助于积分球的匀光作用，获得漫射照明观察的几何条件，进而测得各个方向上的颜色信息。事实上，对 X-Rite的2款d/8°（漫射照明、8°接收）几何条件的积分球分光光度计的测量实践表明，镭射纸的颜色测量结果仍无法保证很好的一致性，一个明显的表现为测量结果会因为测量仪器摆放角度的改变而产生波动，且波幅受镭射纸的纹理、仪器精度的影响较为明显。

漫射照明的镭射纸镭射纸包装材料表面有金属光泽和虹光效果，这一特殊光学效果的存在，使得对镭射纸印刷品表面的颜色测量变得较为困难。研究了不同测试因素对漫射照明条件下镭射纸测量精度稳定性的影响。研究结果显示：不同的测量仪器摆放角度会对镭射纸的测量精度产生影响，且其影响大于白卡纸与镀铝纸；不同的测试点，其测试精度也不相同，通过取多个角度测量结果的平均值，可提高不同测试点之间颜色测量结果的可比性；不同精度的测量仪器也会对镭射纸的测量精度产生影响，仪器本身的精度越高，测量结果越稳定。

漫射照明的镭射纸颜色测量建议使用X-Rite SP62和Gretag Macbeth Color-Eye7000A2种积分球式分光光度计，分别测试了其在镭射纸颜色测量上的稳定性，并与镀铝纸与白卡纸的颜色测量进行了对比，得出如下结论：

1）不同的测量仪器摆放角度会对镭射纸的测量精度产生影响，且其影响大于白卡纸与镀铝纸；

2）不同的测试点，其测试精度各不相同，通过取多个角度测量结果的平均值，可提高不同测试点之间颜色测量结果的可比性；

3）不同精度的测量仪器会对镭射纸的测量精度产生影响，即仪器本身的精度越高，测量的结果越稳定。

针对以上结论，提出如下建议：镭射纸的表面光学规律较复杂，通过积分球式分光光度计所获得的平均光刺激下的颜色值，并不能完全表明镭射纸表面真实的颜色信息，但对镭射

纸印刷品的颜色质量控制具有较高的实用性。受积分球式测量仪器的精度影响，漫射照明、8°观察的几何条件下的测量结果仍然会随着仪器摆放角度的变化产生较明显的不一致性。因此，可以考虑使用0°接收或漫射接收的几何条件，进行进一步的测量试验，以期进一步提高测量精度2。

本词条内容贡献者为:

黄头生 - 副教授 - 华北电力大学