新版ISO2470規定了測量熒光物質ISO亮度的條件,ISO亮度--一個更為完備的定義
ISO Brightness-A More Complete Definition
新版ISO2470規定了測量熒光物質ISO亮度的條件。
幾十年前確定了ISO亮度的概念,*初是作為漂白過程的一種監控方法。與此同時,造紙工作者不僅關注他們所購買商品漿的亮度,而且還關注他們生產的紙和紙板的亮度。因此,亮度的測量方法很快就成為許多國家標準以及國際標準的主題。
標準化就意味著對所測量的性質進行定義。ISO亮度的定義包括以下幾方面:
。457nm有效波長的分布函數
。·ISO2469中規定了特定類型的儀器
。·ISO2469還描述了特定的校準程序
然而已認識到如果含有熒光增白劑(FWA)時,用**符合ISO2469的ZeissElrepho(蔡氏白度儀)儀則會出現問題。因此在ISO2470:1977標準文本中加入注解,對紙和紙板藍光漫反射系數(ISO亮度)的測定描述如下:“可對用熒光染料處理過的或明顯呈現熒光性的紙和紙板進行測定,但不同的儀器獲得的測量值之間的一致性不能令人滿意……”。
補充注解中還說明:“……若將長波區中光譜輻射功率的分布標準化,則測定有熒光性的樣品也可獲得令人滿意的結果。”
這就明確地指出,亮度的定義是不完全的,而且熒光性會影響ISO亮度的測量。指出這種方法不是需要消除熒光而是需要對輻射功率的分布標準化,使熒光性上升,*新的ISO2470版本中,在這方面采取了重要的措施。
1 亮度還是白度?
80年代后期,開始關注白度問題。強調對白度的感覺與對顏色的感覺密切相關。在標準化范疇中,對用ISO亮度作為紙張性能的測定的興趣將消退,給出了測量CIE-白度的方法。但事實并非如此。
爭論的焦點是ISO亮度函數與感觀色度學無關。因此如果希望測量與物體外觀有關的性質,那亮度就不是一個滿意的選擇。盡管如此,將ISO亮度作為紙張性能來測量的愿望顯然仍是越來越強了。致使國際標準化組織的紙張、紙板及紙漿光學性質(ISO/TC6/WG3)工作組在1997版的ISO標準中致力于建立一個ISO亮度的**定義。
2 新產品的干擾
80年代中期DatacolorElrepho2000儀推向市場,這種儀器帶有一個可調節的濾光片來調節輻射在試樣上的相對紫外含量。但又花了許多年才定下來應該怎么去做。與此同時,FWA應用的巨大增加也帶來干擾。遺憾的是近幾年里在實踐中出現了很大的分歧,至少可分為四種情況:
1用Elrepho2000測量亮度,用紫外濾光片使之設定為零或接近于零,以達到紫外含量盡可能類似于目前逐漸被淘汰的ZeissElrepho或TechnidyneMicro-TBIC。官方已推薦這種方法。
2用紫外含量調節到CIE光源D65測量亮度,并強調這種性質不是ISO亮度而應稱為D65亮度。
3解決問題的*好方法是用420nm截止濾光片完全消除熒光。這種方法的缺點是需給出一個能代表沒有熒光物的亮度表示值,即不含熒光增白劑的亮度,而這不是真正的興趣所在。FWA的確會影響紙面的外觀,而且也沒有必要去消除它的影響。
4喜歡具有盡可能高的亮度值,儀器上獲得*大
紫外含量,這是一種不確定的情形,它取決于儀器上燈的狀況,通常甚至會超過CIE光源D65給出的量。
3 對于光源的建議
為了避免干擾,研究所有的相關因素,Bristow和Karipidis*近提出了一個建議,即ISO亮度應該與CIE光源C有密切的聯系。
實現此建議的重要考慮是要建立一種調節儀器紫外含量的方法,這種方法是用一種來源于基本輻射和比色參比水平的給定值的參比標準進行調節。很接近早期ZeissElrepho的情形。同時,Jordan和D'Neill證實了白度的室內評價與用沒有濾光片的石英-鹵素燈光源的儀器測定值相關性極好,這種光源類似于ZeissElrepho儀器的光源。這就意味著有可能通過CIE光源C而與ISO亮度相聯系,可證實白度與室內光線條件有關。
4 修訂的測量標準
ISO/TC6/WG3接受了這個建議,把ISO亮度的測定引入到ISO標準的修訂版中。*后一稿的國際標準(ISO/FDIS)修訂版已得到國際上的贊同。短期內將以新的標準ISO2470:1999出版發布。
新標準言明ISO亮度應定義為與CIE光源C相關,并且規定由ISO/TC6委任一實驗室,提供參考標準來調節現代濾色光度計上光源的紫外含量。
ISO2470:1999序言如下:“這次出版的標準與1977年的版本不同,它描述了濾色光度計的應用,也規定了當用這種儀器來測量含有熒光增白劑的物質時將其光源的相對紫外含量調節至規定水平的程序。”
前言中指出:“ISO亮度的定義歷史上與ZeissElrepho儀器相聯系,它是用僅在有限的范圍內激發熒光的白熾燈作為光源。這里明確規定,濾色光度計類的儀器,光源的紫外含量可用適當的濾光片來調節,使其符合由熒光參比標準定義的CIE光源C,此參比標準具有審定的ISO亮度值(見文件附錄B中對規定的詳細說明)。只有這樣測定出的熒光物質的性質才被稱為ISO亮度。”
這說明上面提到的**種方式*接近目前國際上承認符合ISO亮度定義的程序。當DatacolorElrepho2000儀的光源的紫外含量用熒光參比標準來調整時,濾光片位置通常大約為30,但濾光片的移動不是線性的,而用設定在30的紫外含量與設定在零沒有太大的不同。
ISO2470:1999附錄B中描述了指定的實驗室用審定合適的熒光傳遞標準ISO亮度值調整他們參比儀器的程序,此熒光傳遞標準是由標準化實驗室提供的符合CIE光源C的**輻射因數中計算出來的。將指定的實驗室準備的參比標準--三級參比標準分發給工業實驗室。指定的實驗室*近作了些對比實驗,以確保這種類型的參比標準得到國際認可。
ISO/TC6/WG3內部的工作已與現代儀器制造商發生了密切的合作,他們正作些必要的調整以確保紫外調節濾光片可以自動設定在相對于給定的ISO亮度值參比標準的正確位置。雖然不同儀器之間仍存在一些小的差異,但ISO/TC6/WG3工作組認為比起近幾年來對此重要性質的看法,在國際間的一致性上,已取得了重要的進步。
ISO2470的*新版本是有關紙和紙板以及紙漿的方法。然而,只有在物質中存在FWA時才必需用熒光參比標準來調節。因此,那些測定不含FWA的紙漿或紙的實驗室就不需要這樣的熒光標準,因為ISO亮度值不受光源紫外含量的影響,且不受紫外調節濾光片位置的影響。所有其他實驗室如果要求測量ISO亮度則必需進行濾光片的調節。
現有五個被ISO/TC6指定的實驗室給工業實驗室提供三級參比標準,這五個實驗室是法國Grenoble的CTP;芬蘭ESPOO的KCL;加拿大PointeClaireQC的PAPRICAN;瑞典Stockholm的STFI和美國NewAlbany的TOL。
5 CIE-白度
從80年代后期開始研究測定白度的程序以來,主要的興趣在于CIE光源D65環境下白度的測量,盡管這種表示已超出了紙張的買、
賣和使用時正常出現的紫外輻射水平。這個工作目前已進展到出版測定CIE-白度(D65/10°)的ISO11475:1999的程度了。此國際標準的重要特點是它規定了用給定的CIE-白度(D65/10°)值作為參比標準,調節照在試樣面上的與CIE標準光源D65相匹配的光源的紫外含量的方法。
*近致力于開發一種測量“室內白度”的方法,現已到了作為ISO/FIDS11476*后投票階段。
開始,假定用類似于CIE-白度(D65/10°)的方法來調節測定CIE-白度(C/2°)的測定儀,以達到具有適合給定白度值的參比標準。但ISO/TC6/WG3工作組目前已拒絕這種想法。認為實驗室在實踐中只能采納一種調節CIE光源C的方法,并決定即使在測量CIE白度(C/2°)時,調節CIE光源C也應在具有給定ISO亮度值的熒光參比標準的基礎上進行。事實上在實驗室測定ISO亮度時對**度的要求比測定CIE白度要高得多。
6 總結和建議
ISO2470:1999的出版將會使不同工廠報告的ISO亮度值獲得一致。雖然這是一個重要的里程碑,但若工廠和實驗室不采納這些程序,新標準的發布也是徒勞的。
很明顯實驗室只有用正確的方法進行校準的幾何學正確的儀器才能測定ISO亮度。此外,若測定熒光物質,必須對照在樣品上光源的紫外含量進行調節,使其符合CIE光源C。應當由ISO/TC6委托一實驗室,用審定的具有ISO亮度值的熒光參比標準來進行調節。
為ISO2470修訂版工作的ISO/TC6/WG3的成員們希望他們的努力將被積極地接受,實驗室將抓緊確保他們的測量符合新的要求。
但仍存在一些問題,即使所有的測量均由校準過的且調節至符合新標準的儀器進行,不同的儀器之間仍將存在一些小的差異。不能期望儀器之間對于測量含熒光物質的一致性象測量不含熒光物質的一致性一樣好。無論如何,在更加均勻一致方面已經向前邁出了重要的一步。也許下一版的ISO2470將說明如何減少剩下的變量。
實驗室當然可以自由使用他們傳統的途徑在其他條件下繼續測量亮度值,但他們必須明確指出他們測定的亮度不是ISO亮度。
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