激光数码彩扩系统中颜色与密度测量的研究
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摘要
为了控制数码激光彩扩系统输出的照片的质量，必须进行彩色密度测量和颜色测量。在工业生产中，颜色测量一般是基于光电积分式的色度仪，密度计大多应用于印刷行业，且彩色密度计在国内基本上还是停留于研究阶段。颜色的测量与密度测量在颜色控制领域内各有特点，在国内很少有仪器能够将这两者统一起来。
本文讨论了摄影反射密度测量与颜色测量的原理，提出了基于光谱反射率的测量方案，将颜色测量与密度测量统一起来。采用新型的全息平场凹面光栅作为分光元件，并引入多通道光电探测器件CCD进行光谱信号探测，为光谱反射率的测量准备了物质条件；采用微型计算机控制，达到自动化测量。本课题还讨论了单片机智能控制LCD显示，这样系统便成为便于携带的智能仪器，又具有PC机相连的RS-232接口。这样的仪器具有结构简单、功能多，智能化等优点；本系统的颜色和密度的测量主要是针对彩色照片，它还可以应用于其他非透明非荧光的物质，因此在颜色控制领域具有广阔的应用前景。
本系统的研究，是一项集光学、机械、电子和软硬件技术为一体的综合性课题。本论文就所做的工作，对各个部分做了详细的分析和讨论，并在文章的最后提出了系统的改进方向和模拟结果，论证了系统方案的可行性和创新性。
In order to control the quality of photograph from the digital laser color system, color density measurement and color measurement is necessary. In generally, color measurement is based on photo integral colorimeter, and densitometer based on color filter. Densitometer is applied in the printing trade, and the color denstiometer still rest on development and research in our country. Color measurement is different from density measurement on color control, it is rare that one instrument can measure both color and density in our country.
In this paper, we discussed principal of color measurement and photograph reflective density measurement, and described a measurement method based on spectrum reflectivity which can measure color and density. In this system, we employed a newly developed holographic filed concave grating as splitting beams element, as well as multi-channel photodetector -CCD (charge coupled devices ) as spectrum detection .these all solidified the foundation of measurement; microcomputer control make the system automatic. We also discussed the chip microcomputer control LCD. If so, the system will be portable instrument with RS-232C port. This instrument is multifunctional and intellective, and its structure is simple. In the system , the measurement aims at color photograph , in fact ,it can be applied in other opaque non-fluorescent material , so it will be widely used in the color control field in the future.
The equipment of the measuring system includes optics, mechanics ,electronics and computer technology .according to the work I have done, all of them will be studied respectively in the paper and the improvement and analog result. The feasibility and innovation of the system scheme are demonstrated.
本文讨论了摄影反射密度测量与颜色测量的原理，提出了基于光谱反射率的测量方案，将颜色测量与密度测量统一起来。采用新型的全息平场凹面光栅作为分光元件，并引入多通道光电探测器件CCD进行光谱信号探测，为光谱反射率的测量准备了物质条件；采用微型计算机控制，达到自动化测量。本课题还讨论了单片机智能控制LCD显示，这样系统便成为便于携带的智能仪器，又具有PC机相连的RS-232接口。这样的仪器具有结构简单、功能多，智能化等优点；本系统的颜色和密度的测量主要是针对彩色照片，它还可以应用于其他非透明非荧光的物质，因此在颜色控制领域具有广阔的应用前景。
本系统的研究，是一项集光学、机械、电子和软硬件技术为一体的综合性课题。本论文就所做的工作，对各个部分做了详细的分析和讨论，并在文章的最后提出了系统的改进方向和模拟结果，论证了系统方案的可行性和创新性。
In order to control the quality of photograph from the digital laser color system, color density measurement and color measurement is necessary. In generally, color measurement is based on photo integral colorimeter, and densitometer based on color filter. Densitometer is applied in the printing trade, and the color denstiometer still rest on development and research in our country. Color measurement is different from density measurement on color control, it is rare that one instrument can measure both color and density in our country.
In this paper, we discussed principal of color measurement and photograph reflective density measurement, and described a measurement method based on spectrum reflectivity which can measure color and density. In this system, we employed a newly developed holographic filed concave grating as splitting beams element, as well as multi-channel photodetector -CCD (charge coupled devices ) as spectrum detection .these all solidified the foundation of measurement; microcomputer control make the system automatic. We also discussed the chip microcomputer control LCD. If so, the system will be portable instrument with RS-232C port. This instrument is multifunctional and intellective, and its structure is simple. In the system , the measurement aims at color photograph , in fact ,it can be applied in other opaque non-fluorescent material , so it will be widely used in the color control field in the future.
The equipment of the measuring system includes optics, mechanics ,electronics and computer technology .according to the work I have done, all of them will be studied respectively in the paper and the improvement and analog result. The feasibility and innovation of the system scheme are demonstrated.
引文
1． 王延伟，数码影像曝光控制与色彩校正，硕士论文，2001
2． 束月新，颜色光学基础理论，济南，山东科学技术出版社1981
3． 马松年，感光材料应用基础，沈阳，辽宁美术出版社，2000
4． 孙扬远、黄冠华，感光材料基础，杭州，浙江大学出版社，1990
5． 刘世昌，印刷品的质量检测与控制，北京，印刷工业出版社，2000
6． 吴继宗、叶关荣，光辐射测量，北京，机械工业出版社，1992
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8． 宁红娜、倪旭翔，彩色密度计的发展现状及趋势，光谱仪器,25[4],90-95
9． 范世福，光谱技术和仪器的新发展[J] 光学仪器，2000,22[4]，36-40
10．15．李全臣、蒋月娟，光谱仪器原理，北京，北京理工大学出版社，1999
11．16．王克瑜、叶关荣，线阵CCD在颜色测试中的应用[J]光电工程1998,125[1]：57-60
12．17．姜晶、叶关荣，多通道脉冲分光颜色测量系统，天津大学学报，1997
13．18．蒋月娟，一种快速测色分光光度计，光谱仪器与分析，2000．2
14．19 GB/7 12823-91，摄影密度测量的术语、符号、坐标系和函数表示法，北京，中国标准出版社，1991
15．20．GB/T 12822-91，摄影反射密度测量的几何条件，北京，中国标准出版社，1991
16．21．GB 11501-89，摄影密度测量的光谱条件，北京，中国标准出版社，1989
17．23．徐国兴，摄影技术教程，北京，中国人民大学出版社，1993
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20．26．祝绍萁等，衍射光栅，北京，机械工业出版社，1986
21．27．王子余，几何光学和光学设计，杭州，浙江大学出版社，1989
22．28．张以谟，应用光学，北京，机械工业出版社，1982
23．29．郁道银、谈恒英，工程光学，北京，机械工业出版社，1999
24．30．刘虎，沈为民．扫描平场全息凹面光栅．光学学报，1999,11[6]：542-551
25．31．包仁，宋丛龙等。消像差平场全息凹面光栅的设计．苏州大学学报[自然科学]1991，7[1]：61-64
26．33．H．NODA,7．Namioka,M．seya著，于永胤译。用于Seya-Namioka单色仪的全息凹面光栅的设计。北光通讯，1981，2、3：95～103
27．33．周太明，光源原理与设计，上海，复旦大学出版社，1993
28．34．光学仪器设计手册编写组，光学仪器设计手册[下册]，北京，国防工业出版社，1971
29．35．北光通讯，1981，2、3：76-85
30．36．胡松、陈伟民等，阵列探测器对色散型光谱仪的光谱分辩极限及波长准确性的影响，光学学报，Vol．22,No．2，2003．2
31．王以铭，电荷耦合器件原理与应用，北京，科学出版社，1987
32．王庆有、孙学珠，CCD应用技术，天津，天津大学出版社，1993
33．缪家鼎、龚兆元、辛学耕，光电技术基础，杭州，浙江大学出版社，1988
34．王化秆、张淑英，传感器原理及应用，天津，天津大学出版社，1998
35．14吴国安，光学仪器设计，北京，科学出版社，1978
36，刘书明、冯小平，数据采集系统芯片AduC812原理与应用，西安，西安电子科技大学出版社，2000
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38．童诗白，模拟电子技术基础，北京，高等教育出版社，1991
39．宋樟林、陈道铎、王小海，数字电子技术基本教程，杭州，浙江大学出版社，1996
40．李现勇，visual c++串口通信技术与工程实践，北京，人民邮电出版社，2002
41．43．马忠梅等，单片机的C语言应用程序设计，北京，北京航空航天大学出版社，1999
42．王之江，光学技术手册，北京，机械工业出版社，1994
43．于常青，刘杰，李家泽，光学多通道分析的分辨率分析，光学技术,Vol,27，No．2 2001．3
44．张铁强、郑咏梅，CCD光谱谱线标定方法研究，光学技术，Vol．28,No．3．2003．5
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46．胡昌华、张军波等，基于MATLAB的系统分析与设计—小波变换，西安，西安电子科技大学出版社，1999
47．肖劲松，MATLAB 5．x与科学计算，北京，清华大学出版社，1999
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