彩色分析儀校正

彩色分析儀的量測原理:三刺激值與分光技術

彩色分析儀的量測原理主要模擬人類視覺系統。根據 CIE 標準觀察者特性,人眼對色彩的感知可簡化為紅(R)、綠(G)、藍(B)三種感光細胞的反應。儀器內部的感測器配備了精確的濾色片,將入射光分解為與人眼視覺函數相符的X、Y、Z 三刺激值。

更進階的彩色分析儀,如分光輻射計,則採用分光技術,利用光柵將光線拆解成奈米級別的光譜數據。透過計算光譜功率分佈(SPD),儀器能精確推算出色座標如 x, y 或 u’, v’、相關色溫(CCT)等光學參數。這種量測方式能有效解決不同顯示技術,如 OLED、Mini-LED、雷射投影之間的同色異譜問題,確保色彩呈現的真實性。

校正方式:矩陣補償法

由於光學感測器會隨時間老化或濾色片衰減,彩色分析儀需要定期校正以維持數據一致性。核心校正程序包含:
*矩陣補償比對法(Matrix Compensation): 提供一個穩定且色彩純淨的顯示環境(如參考級顯示器)。利用一台精度極高的分光輻射計(標準件)與待測儀器同時量測紅、綠、藍、白四種顏色。透過計算兩者之間的色彩差異,產生一組校正矩陣並寫入待測儀器中。這能修正待測儀器因濾色片特性造成的系統誤差,確保其在特定顯示面板下的量測結果與標準件趨於一致。

量測影響因素與探頭保護

在色彩量測中,環境雜散光與受測物熱穩定性是最大的干擾源。量測顯示器時,若探頭未與螢幕表面緊密貼合,外界光線滲入會大幅拉低對比度讀值並導致色座標偏移,因此專業的彩色分析儀儀都配有矽膠遮光罩;若設計不良的探頭未將雜散光進行處理,與顯示器過近的距離也會造成亮度數值的上升造成線性不良。

此外顯示面板在開機初期色彩會隨溫度漂移,量測前必須經過充分的預熱(Warm-up)。在保護方面,彩色分析儀的接收窗口是一組精密的光學濾片,嚴禁手指觸摸,因為油脂會改變特定波長的透射率。若在生產線自動化使用,需注意防止粉塵噴濺。存放時應置於防潮箱內,避免濾色片因濕氣產生霉變,否則將導致不可逆的光譜感應偏差。

市售常見類型:濾色片式與分光式

市售彩色分析儀根據光學構造主要分為兩類。濾色片式(Colorimeter)反應速度極快,能以每秒數百次的頻率量測亮度與色彩,非常適合用於顯示器的 Gamma 校正與生產線的高速檢測。這類儀器體積較小,但對不同光譜分佈的面板適應性較弱,通常需要針對特定光源進行矩陣校正,也是目前市售的主流產品。

另一種則是分光式(Spectroradiometer),它是色彩量測的終極標準。雖然量測速度較慢,但能提供完整的光譜數據,不論光源為何種技術,皆能獲得極高精度的結果。此外針對不同的量測標的,還有分為量測發光體的「接觸式探頭」與量測物體表面色彩(如塗料、塑膠)的「非接觸式反射型」儀器。現代型號多具備 USB 或藍牙連接功能,可配合專業色彩管理軟體進行自動化校色流程。

曜德光電實驗室:照度與光色校正能力說明

項目範圍說明
白光W1~2,000 cd/m²(0.30, 0.33) ~ (0.33, 0.36)
紅光R50~100 cd/m²(0.61, 0.32) ~ (0.64, 0.35)
綠光G250~300 cd/m²(0.28, 0.59) ~ (0.31, 0.62)
藍光B20~30 cd/m²(0.14, 0.04) ~ (0.17, 0.07)

實驗室特色

曜德光電校正實驗室依據 ISO/IEC 17025 與 CNS 17025 標準運作。我們的校正報告具備國際 ILAC-MRA 相互承認之公信力,校正數據完全溯源至國家級計量機構(NMI),為國內外廠商提供符合規範的數據與品質承諾。

本實驗室的彩色分析儀校正系統,其技術追溯至 380 nm 至 780 nm 的分光輻射亮度可見光譜。我們採用 WRGB(白、紅、綠、藍)四色比對光源進行完整的光譜分析與不確定度轉換計算,實現具備寬廣色域的色彩完整追溯性。此舉成功打破傳統僅採用「A光源(標準鎢絲燈)」單色追溯校正的技術盲點,有效消除儀器在量測現代多元顯示面板時的光譜錯配誤差,提供更客觀、多維度的量測數據。

此外本實驗室領先建置高達 2,000 cd/m² 的高亮度量能,是國內首家取得完整 WRGB 四色亮度與 xy 色座標追溯性的 TAF 認可二級實驗室,提供全面的顯示色度參數校正:
*多色域 xy 色座標追溯: 同步把關彩色分析儀在白光、紅光、綠光、藍光等不同模擬基色下的色座標表現,確保儀器在面對現代高飽和度色彩空間時的轉換準確度。

*高亮度顯示對對接: 率先將認證範疇推進至 2,000 cd/m²,能完整對接市場上戶外高亮度顯示螢幕、車用顯示面板及高動態範圍(HDR)設備的精密量測與品檢需求。

曜德光電卓越的自動化光譜校正流程與多色域認證能量,排除人為量測干涉,確保系統長期穩定運行。我們全力滿足國內車用電子、半導體顯示載具、高端消費性光電產品及面板製程等高端產業,在精密光色量測上日益增長的高規格需求。

常見儀器清單

常見儀器清單
品牌型號
彩色分析儀
Chroma7120, 7121, 7123
KLEINK-10
KonicaMinoltaCA-110, CA-210, CA-310
LAIKODT-101
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