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“雙光束+陣列CCD”一步到位——日本 NDK 電色分光測(cè)色計(jì) NK1 技術(shù)解析

發(fā)布時(shí)間： 2025-12-02　　點(diǎn)擊次數(shù)： 75次

在涂料、塑料母粒、食品飲料和化妝品行業(yè)，顏色往往比成分更早被消費(fèi)者感知。如何在“秒級(jí)"時(shí)間內(nèi)同時(shí)獲取全光譜反射率曲線、精確 ΔE* 和各類色牢度指數(shù)，成為實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)場(chǎng)品控的剛性需求。日本 NDK 電色公司推出的 NK1 分光測(cè)色計(jì)，以“雙光束分光+陣列 CCD 接收"為核心架構(gòu)，用一臺(tái)手持大小的主機(jī)覆蓋 360–740 nm 全波段，可在 1.5 s 內(nèi)輸出 CIE Lab、LCh、ΔE00、ΔE94 等 30 余種色度數(shù)據(jù)，為嚴(yán)苛的色差管控提供了“一鍵式"解決方案。

一、工作原理：雙光束實(shí)時(shí)補(bǔ)償，陣列 CCD 全譜瞬捕

光源：脈沖氙燈雙閃光設(shè)計(jì)，閃光經(jīng)參比光路，第二次閃光經(jīng)樣品光路，通過差分算法實(shí)時(shí)消除光源漂移、溫度漂移和電子噪聲，實(shí)現(xiàn) 0.01 的重復(fù)性 ΔE*。
分光系統(tǒng)：平場(chǎng)凹面光柵（焦距 75 mm）（焦距 75 mm）將 360–740 nm 波段按 10 nm 間隔分光，并在出射焦面放置 256 像素陣列 CCD，一次成像即可獲得完整光譜反射率曲線，無需機(jī)械掃描。
測(cè)量幾何：d/8°（SCI/SCE 可切換）積分球照明，?50 mm 內(nèi)壁經(jīng) PTFE 整體燒結(jié)，反射率≥97 %，確保對(duì)高彩度、高對(duì)比樣品也能捕獲漫反射信息。
色度計(jì)算：內(nèi)置 CIE 1964 10° 和 CIE 1931 2° 標(biāo)準(zhǔn)觀察者，自動(dòng)完成光源光譜功率到樣品三刺激值的積分，隨后轉(zhuǎn)換為 Lab、LCh、ΔE00 等顏色空間，同時(shí)給出同色異譜指數(shù) MI。

二、硬件與功能亮點(diǎn)
• 雙光束光路：光源只閃一次即可同時(shí)采集參比信號(hào)，與單光束機(jī)型相比，長(zhǎng)期穩(wěn)定性提高 3 倍，年漂移 ΔE*<0.15。
• 陣列 CCD：無運(yùn)動(dòng)部件，1.5 s 給出全譜；傳統(tǒng)掃描式需 8–15 s，且易受震動(dòng)影響。
• 360–740 nm 超寬波段：覆蓋紫外激發(fā)區(qū)域，可測(cè)熒光增白劑相對(duì)強(qiáng)度，滿足塑料、紙張 OBAs 評(píng)價(jià)需求。
• 4 種光源模擬：D65、C、A、F2，一鍵切換，方便用戶在不同銷售場(chǎng)景下做同色異譜評(píng)估。
• 1.5 s 測(cè)量：連同鏡面分量（SCI）與排除鏡面（SCE）雙數(shù)據(jù)一并輸出，節(jié)省高光澤樣品“兩次放樣"時(shí)間。
• 大容量存儲(chǔ)：機(jī)內(nèi) 8 GB NAND，可保存 100 萬(wàn)組樣品光譜；USB-C 3.0 回傳 PC，CSV/JSON 可選，方便與 ERP/MES 對(duì)接。
• 彩色觸控屏：5 in IPS，實(shí)時(shí)顯示反射率曲線、Lab 值、色差箭頭，支持中文、英文、日文三語(yǔ)界面。

三、性能指標(biāo)一覽

項(xiàng)目	參數(shù)
波長(zhǎng)范圍	360–740 nm
波長(zhǎng)間隔	10 nm
反射率范圍	0–200 %
重復(fù)性（白板 30 次）	ΔE* ≤ 0.01
臺(tái)間差	ΔE* ≤ 0.15（BCRA 瓷磚）
測(cè)量孔徑	?11 mm（可選 ?6 mm、?25 mm）
測(cè)量時(shí)間	1.5 s（含 SCI/SCE）
光源	脈沖氙燈 ≥50 萬(wàn)次
電池	11.1 V / 5000 mAh，連續(xù)測(cè)量 ≥6 h

四、典型應(yīng)用案例

汽車修補(bǔ)漆
醬油色澤分級(jí)
熒光塑料母粒
化妝品膚色粉底

五、與主流便攜分光儀對(duì)比

機(jī)型	原理	波長(zhǎng)范圍	重復(fù)性 ΔE*	臺(tái)間差 ΔE*	測(cè)量時(shí)間
傳統(tǒng)便攜單光束	單光束掃描	400–700 nm	0.05	0.3	8 s
NK1	雙光束陣列	360–740 nm	0.01	0.15	1.5 s

六、操作與維護(hù)要點(diǎn)
• 每日開機(jī)用黑白板進(jìn)行校準(zhǔn)，白板需保持干燥無劃痕；
• 脈沖氙燈壽命約 50 萬(wàn)次，相當(dāng)于常規(guī)產(chǎn)線 3 年使用，亮度衰減>15 % 時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示更換；
• 積分球內(nèi)壁若被高彩度顏料污染，可用無水乙醇棉簽輕拭，切勿用有機(jī)硬溶劑；
• 長(zhǎng)期不用請(qǐng)取出電池，每季度通電老化 30 min，防止電解電容失效；
• 建議每 12 個(gè)月返廠進(jìn)行波長(zhǎng)與反射率標(biāo)準(zhǔn)溯源，確保臺(tái)間差持續(xù)合格。

結(jié)語(yǔ)
NDK 電色 NK1 以“雙光束補(bǔ)償 + 陣列 CCD 全譜瞬捕"把實(shí)驗(yàn)室級(jí)精度濃縮進(jìn)一臺(tái) 1.2 kg 的掌中儀器：1.5 s 完成測(cè)量，0.01 的重復(fù)性，360–740 nm 超寬波段，為汽車涂料、塑料母粒、食品飲料乃至化妝品行業(yè)提供了“現(xiàn)場(chǎng)即測(cè)、數(shù)據(jù)即傳、色差即控"的一站式顏色解決方案。在“色差零容忍"的智能制造時(shí)代，NK1 正成為品牌供應(yīng)鏈上下游統(tǒng)一顏色語(yǔ)言的“數(shù)字橋梁"。

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