有色物質比對的方法與系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明與顏料檢測技術領域有關，更詳而言的是指一種有色物質比對的方法與系 統。
【背景技術】
[0002] 穿透率光譜或反射光譜可以用來區分顏色的不同，但相同顏色的穿透率光譜或反 射光譜若不同，除了濃度因素外，和顏料的成分也有關。如何解決相同顏料因濃度不同導致 的穿透率光譜或反射光譜也不同的問題，已知方式為利用朗伯-比爾定律來解決。
[0003] 朗伯-比爾定律（Lambert-BeerLaw)是描述光在穿透物體后，該物體吸收光的程 度，大體上指相同的顏料在濃度比為η時，其穿透率光譜的關系為：
[0004]ΤΑ= (ΤΒ)η
[0005] 上述公式表示了已知其一的穿透率，在濃度比也已知之下，可以求得另一個穿透 率。利用朗伯-比爾定律推導的前述公式可解決相同顏料因濃度不同導致光譜不同的問 題。
[0006] 若是采用量取反射率光譜來取代穿透率光譜的使用。已知朗伯-比爾定律導出的 反射率比對公式為：RA= (RB)n
[0007] 不過，前述公式只有使用在理想測量時才適用，許多應用情形有色物質的光譜常 無法遵守描述濃度的朗伯-比爾定律公式，常見原因在于：其一，有色物質表面不是朗伯表 面（LambertianSurface)，也即不是完全散射面（PerfectDiffuseSurface)，當有色物質 表面光澤反射越多時，所需修正就越大；其二，液體容器表面不均勻或有缺陷；再者，顏料 無法完全覆蓋、不均勻也會造成。
[0008]例如，若以特定光（如鹵素燈所發射的光線）照射一有色物質（如打印機的洋紅 色墨水）的受測樣本，以及與該受測樣本成分相同而濃度不同的有色物質標準樣本，并利 用一光譜儀測量有色物質于預設波段內不同波段的反射率值，可獲得有色物質受測樣本與 標準樣本在不同波段的反射率光譜，如圖1所示，受測樣本如圖1中的^線，標準樣本如圖 1中的rb線。
[0009] 若使用已知朗伯-比爾定律作為比對公式，此時，導出的反射率光譜中會有兩個 區段無法重迭：450nm~600nm與700nm~950nm，僅有一個區段吻合，即400nm~450nm， 如此比對結果很難判別有色物質的受測樣本與標準樣本為同一成份，且濃度比η會隨著吻 合區段的不同而有所差異。
【發明內容】
[0010] 本發明的主要目的即在提供一種有色物質比對的方法與系統，其可完全去除光譜 測量時誤差所造成的干擾，包括光澤反射、顏料涂布不均勻或液體容器表面不完美等因素 所造成的誤差，可使光譜迭合程度高，能較準確地辨識有色物質是否為相同成分，并可較為 準確地應用于濃度的判定。
[0011] 于是，為達成前述的目的，本發明提供一種有色物質比對的方法，至少包含有 以下歩驟：a.以特定光照射一有色物質的受測樣本，并測量該有色物質在預設波段內不 同波長的反射率（reflectance)值，以獲得反射率光譜；b.選取一預定顏色及濃度的 有色物質標準樣本的反射率光譜；c.依據下列比對公式比對該受測樣本與標準樣本：
[0012] 其中，R'A為計算的反射率值，1^為該有色物質標準樣本的反射率值，η為濃度比， Q為修正系數；以及d.判斷該受測樣本與標準樣本的有色物質是否為同色。
[0013] 此外，本發明更提供一種有色物質非破壞檢測與比對的方法，至少包含有以下歩 驟：a.以特定光照射一有色物質的受測樣本，并測量該有色物質在預設波段內不同波長的 反射率（reflectance)值，以獲得反射率光譜；b.選取一預定顏色及濃度的有色物質標準 樣本的反射率光譜；c.依據下列比對公式比對該受測樣本與標準樣本(ι^χ^Γ
[0014] 其中，R'A為計算的反射率值，RBS該有色物質標準樣本的反射率值，η為濃度比， C2為修正系數；以及d.判斷該受測樣本與標準樣本的有色物質是否為同色。
[0015] 此外，本發明更提供另一種有色物質比對的方法，至少包含有以下歩驟： a.以特定光照射一有色物質的受測樣本，并測量該有色物質在預設波段內不同波 長的反射率（reflectance)值，以獲得反射率光譜；b.選取一預定顏色及濃度的有 色物質標準樣本的反射率光譜；c.依據下列比對公式比對該受測樣本與標準樣本： v -
- ^
[0016] 其中，R'A為計算的反射率值，1^為該有色物質標準樣本的反射率值，η為濃度比， Q為該有色物質受測樣本的覆蓋修正系數，C2為該有色物質受測樣本的表層修正系數； d.判斷該受測樣本與標準樣本的有色物質是否為同色。
[0017] 此外，本發明更提供另一種有色物質比對的方法，至少包含有以下歩驟：a.以特 定光照射一有色物質的受測樣本，并測量該有色物質在預設波段內不同波長的穿透率值， 以獲得穿透率光譜；b.選取一預定顏色及濃度的有色物質標準樣本的穿透率光譜；c.依據 下列比對公式比對該等測樣太與標準樣太：
[0018]
[0019] 其中，Τ'A為計算的穿透率值，1\為該有色物質標準樣本的穿透率值，η為濃度比， Q為修正系數；以及d.判斷該受測樣本與標準樣本的有色物質是否為同色。
[0020] 此外，本發明也提供另一種有色物質比對的方法，至少包含有以下歩驟：a.以特 定光照射一有色物質的受測樣本，并測量該有色物質在預設波段內不同波長的穿透率值， 以獲得穿透率光譜；b.選取一預定顏色及濃度的有色物質標準樣本的穿透率光譜；c.依據 下列比對公式比對該受測樣本與標準樣本：
[0021] T/ = (TBXC2)n
[0022] 其中，Τ'Α為計算的穿透率值，1\為該有色物質標準樣本的穿透率值，η為濃度比， C2為修正系數；以及d.判斷該受測樣本與標準樣本的有色物質是否為同色。
[0023] 此外，本發明也提供另一種有色物質比對的方法，至少包含有以下歩驟：a.以特 定光照射一有色物質的受測樣本，并測量該有色物質于預設波段內不同波長的穿透率值， 以獲得穿透率光譜；b.選取一預定顏色及濃度的有色物質標準樣本的穿透率光譜；c.依據 下列比對公式比對該受測樣本與標準樣本：
[0024]
[0025] 其中，Τ'A為計算的穿透率值，1\為該有色物質標準樣本的穿透率值，η為濃度比， Q為該有色物質受測樣本的覆蓋修正系數，C2為該有色物質受測樣本的表層修正系數； d.判斷該受測樣本與標準樣本的有色物質是否為同色。
[0026] 再者，本發明更提供另一種有色物質比對的方法，至少包含有以下歩驟：a.以特 定光照射一有色物質的受測樣本，并測量該有色物質在預設波段內不同波長的反射率值， 以獲得反射率光譜；b.選取一預定顏色及濃度的有色物質標準樣本的反射率光譜；c.依據 下列比對公忒比對該凈涮烊太與烷準烊太·
[0027]
[0028] 其中，R'A為計算的反射率值，1^為該有色物質標準樣本的反射率值，η為濃度比， f(A)為受測樣本非純白色的基底在波長為λ下的反射率值，(；為該有色物質受測樣本的 覆蓋修正系數，C2為該有色物質受測樣本的表層修正系數；d.判斷該受測樣本與標準樣本 的有色物質是否為同色。
[0029] 優選地，步驟c中，該比對公式為朗伯-比爾定律的反射率或穿透率修正公式。
[0030] 更進一步地，一種實施所述有色物質對方法的系統，包含有：一燈源，用以產生光 線照射有色物質受測樣本與標準樣本；一光譜儀，通過一光纖接收有色物質受測樣本與標 準樣本的反射或穿透光線；及一操作單元，連接該光譜儀，包含有一運算模組，可呈現有色 物質受測樣本與標準樣本的光譜圖，并可依據一比對公式進行反射率值或穿透率值的運 算，用以判斷該受測樣本與標準樣本的有色物質是否為同色。
[0031] 優選地，該燈源為鹵素燈。
[0032] 本發明的有益效果為：
[0033] 本發明提供的一種有色物質比對的方法與系統，其可完全去除光譜測量時誤差所 造成的干擾，包括光澤反射、顏料涂布不均勻或液體容器表面不完美等因素所造成的誤差， 可使光譜迭合程度高，能較準確地辨識有色物質是否為相同成分，并可較為準確地應用于 濃度的判定。
【附圖說明】
[0034] 圖1為使用已知朗伯-比爾定律作為比對公式的有色物質受測樣本與標準樣本在 不同波段的反射率光譜圖。
[0035] 圖2為本發明第一較佳實施例方法的反射率光譜圖。
[0036]圖3為本發明第二較佳實施例方法的反射率光譜圖。
[0037]圖4為本發明第三較佳實施例方法的反射率光譜圖。
[0038] 圖5為本發明第四較佳實施例方法的反射率光譜圖。
[0039] 圖6為本發明第四較佳實施例的系統圖。
【具體實施方式】
[0040] 以下，列舉本發明數個較佳實施例并配合附圖作進一步的詳細說明如下：
[0041] 首先，本發明一較佳實施例有色物質比對的方法，其第一步驟以特定光照射一有 色物質的受測樣本，并測量該有色物質在預設波段內不同波長的反射率值，以獲得反射率 光譜：該特定光可為鹵素燈所發射的光線，并利用一光譜儀測量受測樣本有色物質在不 同波段（如350nm至lOOOnm)的反射率光譜，如圖2所示，該有色物質為打印機的洋紅色 (magenta)墨水，其受測樣本如圖2中的RA線。
[0042] 本發明的第二步驟選取一預定顏色及濃度的有色物質標準樣本的反射率光譜：選 擇與該受測樣本成分相同而濃度不同的有色物質標準樣本，測量該有色物質標準樣本的反 射率光譜，該有色物質標準樣本如圖2中的RB線。
[0043] 本發明的第三步驟依據下列比對公式比對該受測樣本與標準樣本：
[0044]
[0045] 其中，R'A為計算的反射率值，1^為該有色物質標準樣本的反射率值，η為濃度比， 為修正系數。
[0046] 前述比對公式為依據朗伯-比爾定律的反射率公式修正而來，依據前述修正公式 R' A= (RBXC2)n將各標準樣本的反射率值乘以修正系數(：2并運算后，可獲得圖2中虛線 所示的反射率值，其中，C2= 1. 15,η= 0. 63。由圖2可知，反射率光譜中將只剩下一個區 段無法吻合，即450nm~600nm。
[0047] 本發明的最后步驟判斷該有色物質受測樣本與標準樣本是否為同色：如圖2所 示，通過前述修正公式運算所獲得的虛線，其在波段600~950nm與灰色實線（心線）比對 吻合，因此，可知該有色物質受測樣本與標準樣本為同色。