JPH0953988A - 液体の着色測定装置 - Google Patents
液体の着色測定装置Info
- Publication number
- JPH0953988A JPH0953988A JP20411095A JP20411095A JPH0953988A JP H0953988 A JPH0953988 A JP H0953988A JP 20411095 A JP20411095 A JP 20411095A JP 20411095 A JP20411095 A JP 20411095A JP H0953988 A JPH0953988 A JP H0953988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coloring
- liquid
- calibration
- light
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】極めて微少な着色（水道水の着色）や、ごく僅
かな着色の差を測定する三次元表色空間を用いた液体の
着色を自動計測する装置において、精密測定の校正に使
用する。 【解決手段】光源、試料とする液体を入れるフローセ
ル、光源から出射しフローセルを透過する光の波長を複
数の種類に選択する分光部、フローセルと分光部とを通
る光源からの光を検出する光検出器、光検出器からの信
号に基づき、測定値を着色度および色相として演算出力
する信号処理部を備えた液体の着色測定装置に、校正用
着色フィルタと、校正演算を行う演算部とを加えること
により、ごく僅かな着色の差を正確に測定する。
かな着色の差を測定する三次元表色空間を用いた液体の
着色を自動計測する装置において、精密測定の校正に使
用する。 【解決手段】光源、試料とする液体を入れるフローセ
ル、光源から出射しフローセルを透過する光の波長を複
数の種類に選択する分光部、フローセルと分光部とを通
る光源からの光を検出する光検出器、光検出器からの信
号に基づき、測定値を着色度および色相として演算出力
する信号処理部を備えた液体の着色測定装置に、校正用
着色フィルタと、校正演算を行う演算部とを加えること
により、ごく僅かな着色の差を正確に測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体の着色を自動
計測する装置に用いられるもので、特に、装置の着色測
定校正機構に関する。
計測する装置に用いられるもので、特に、装置の着色測
定校正機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から様々な産業分野において各種の
液体の着色測定が行われており、例えば、水道分野にお
ける水の着色測定に関しては「色度」という便宜的な指
標を用いた方法が普及している。しかし従来の測定装置
（例えば特開平４−９７４６号公報に示されている装
置）は単色光（３９０ｎｍ）の吸光度に基づいて「色
度」を求めており、液体の着色の一面を捉えているに過
ぎず、着色を適正かつ簡便に測定できる装置が望まれて
いた。
液体の着色測定が行われており、例えば、水道分野にお
ける水の着色測定に関しては「色度」という便宜的な指
標を用いた方法が普及している。しかし従来の測定装置
（例えば特開平４−９７４６号公報に示されている装
置）は単色光（３９０ｎｍ）の吸光度に基づいて「色
度」を求めており、液体の着色の一面を捉えているに過
ぎず、着色を適正かつ簡便に測定できる装置が望まれて
いた。
【０００３】本願出願人が先に提案した特願平６−２０
６２２７号では、上のような状況を解消すべく、国際照
明委員会が規定したＣＩＥのＸＹＺ表色系等色関数によ
る相対分光感度特性に対応した三刺激値データを求め、
それらを基に構成する三次元表色空間上で着色度および
色相という概念を導入することで、目視と同等の着色測
定が可能なことを示した。
６２２７号では、上のような状況を解消すべく、国際照
明委員会が規定したＣＩＥのＸＹＺ表色系等色関数によ
る相対分光感度特性に対応した三刺激値データを求め、
それらを基に構成する三次元表色空間上で着色度および
色相という概念を導入することで、目視と同等の着色測
定が可能なことを示した。
【０００４】一方、液体の着色測定に際しては、測定の
変動要因となる光源光量の変動や、測定環境の汚れ等の
影響を補正するため、試料液を通過しないリファレンス
光測定による補正および、無着色の試料液測定による無
着色点（ゼロ点）の校正機構導入が慣例であった。しか
し、極めて微少な着色（水道水の着色など）や、ごく僅
かな着色の差を測定する場合には、上記のような変動補
正を行っても正確な測定が難しいという問題があった。
この原因は、従来の補正や校正では、測定光路とリファ
レンス光路とで測定光のスペクトルが異なる変化をする
場合、スペクトル依存性を示す測定光路の汚れや変形が
起きた場合、受光素子の特性変化が生じた場合など、全
体の測定系でスペクトル強度形状の変化があると測定条
件変動を補正できないことにあった。
変動要因となる光源光量の変動や、測定環境の汚れ等の
影響を補正するため、試料液を通過しないリファレンス
光測定による補正および、無着色の試料液測定による無
着色点（ゼロ点）の校正機構導入が慣例であった。しか
し、極めて微少な着色（水道水の着色など）や、ごく僅
かな着色の差を測定する場合には、上記のような変動補
正を行っても正確な測定が難しいという問題があった。
この原因は、従来の補正や校正では、測定光路とリファ
レンス光路とで測定光のスペクトルが異なる変化をする
場合、スペクトル依存性を示す測定光路の汚れや変形が
起きた場合、受光素子の特性変化が生じた場合など、全
体の測定系でスペクトル強度形状の変化があると測定条
件変動を補正できないことにあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
特願平６−２０６２２７号における三次元表色空間を用
いた液体の着色測定機能に対応した校正機構を有し、試
料となる液体の微少な着色および、ごく僅かな着色の差
を正確に測定できる装置を提供して従来の問題を解決す
ることである。
特願平６−２０６２２７号における三次元表色空間を用
いた液体の着色測定機能に対応した校正機構を有し、試
料となる液体の微少な着色および、ごく僅かな着色の差
を正確に測定できる装置を提供して従来の問題を解決す
ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による液体の着色測定装置では、光源、試料
とする液体を入れるフローセル、光源から出射しフロー
セルを透過する光の波長を複数の種類に選択する分光
部、フローセルと分光部とを通る光源からの光を検出す
る光検出器、光検出器からの信号に基づき、測定値を着
色度および色相として演算出力する信号処理部を備えた
液体の着色測定装置に、校正用着色フィルタと、校正演
算を行う演算部とを加えることにより、ごく僅かな着色
の差を正確に測定することが可能になる。
め、本発明による液体の着色測定装置では、光源、試料
とする液体を入れるフローセル、光源から出射しフロー
セルを透過する光の波長を複数の種類に選択する分光
部、フローセルと分光部とを通る光源からの光を検出す
る光検出器、光検出器からの信号に基づき、測定値を着
色度および色相として演算出力する信号処理部を備えた
液体の着色測定装置に、校正用着色フィルタと、校正演
算を行う演算部とを加えることにより、ごく僅かな着色
の差を正確に測定することが可能になる。
【０００７】以下に本発明の構成図（図１）と三次元表
色空間図（図２、図３）を用いて着色測定原理および校
正原理を示す。図１は本発明の測定原理を示したもので
ある。光源１からの光を分光用光学フィルタ８に通し、
ＣＩＥのＸＹＺ表色系等色関数に対応するように、赤、
緑、青の光を作る。これらの光は、それぞれフローセル
３中の試料液を通過すると減衰する。あらかじめ、無着
色液を透過した光の光量を光検出器６で検出し、演算部
７でこれを１００％として記憶しておく。そして、試料
液を透過した光の光量測定を行い、無着色液の透過光量
に対する試料液の透過率を演算部で計算して出力Ｘ，
Ｙ，Ｚを得る。これらの出力から式.(１) に従ってｘ、
ｙ、ｗを算出すれば、図２に示した三次元表色空間上の
１点（測定点Ｓ）として着色を評価できる。
色空間図（図２、図３）を用いて着色測定原理および校
正原理を示す。図１は本発明の測定原理を示したもので
ある。光源１からの光を分光用光学フィルタ８に通し、
ＣＩＥのＸＹＺ表色系等色関数に対応するように、赤、
緑、青の光を作る。これらの光は、それぞれフローセル
３中の試料液を通過すると減衰する。あらかじめ、無着
色液を透過した光の光量を光検出器６で検出し、演算部
７でこれを１００％として記憶しておく。そして、試料
液を透過した光の光量測定を行い、無着色液の透過光量
に対する試料液の透過率を演算部で計算して出力Ｘ，
Ｙ，Ｚを得る。これらの出力から式.(１) に従ってｘ、
ｙ、ｗを算出すれば、図２に示した三次元表色空間上の
１点（測定点Ｓ）として着色を評価できる。
【０００８】
【数１】
【０００９】図２の三次元表色空間のｘｙ平面は、ＣＩ
Ｅ１９３１ｘｙ色度図と呼ばれるもので、w 軸は透過光
の明るさの減少の度合いを表している。ここでＸ、Ｙ、
Ｚの値が等しいと、ｘ＝ｙ＝１／３＝０．３３３とな
り、さらにその条件を満たすものうち、明るさの減少の
度合いが０（ｗ＝０すなわちＹ＝１）の点を、無着色点
（Ｗ）としている。
Ｅ１９３１ｘｙ色度図と呼ばれるもので、w 軸は透過光
の明るさの減少の度合いを表している。ここでＸ、Ｙ、
Ｚの値が等しいと、ｘ＝ｙ＝１／３＝０．３３３とな
り、さらにその条件を満たすものうち、明るさの減少の
度合いが０（ｗ＝０すなわちＹ＝１）の点を、無着色点
（Ｗ）としている。
【００１０】図２の三次元表色空間上に測定点を表した
のがＳ点、それをｘｙ平面上に投影したのがＰ点であ
る。本願出願人は前出の特願６−２０６２２７号におい
て、試料液の着色度を三次元表色空間上での無着色点Ｗ
と測定点Ｓとの距離と定義し、試料水の色相はｘｙ平面
の色度図上の点Ｐが含まれる領域の色から判定すること
としている。
のがＳ点、それをｘｙ平面上に投影したのがＰ点であ
る。本願出願人は前出の特願６−２０６２２７号におい
て、試料液の着色度を三次元表色空間上での無着色点Ｗ
と測定点Ｓとの距離と定義し、試料水の色相はｘｙ平面
の色度図上の点Ｐが含まれる領域の色から判定すること
としている。
【００１１】図３に校正の原理を示す。従来から行われ
てきた無着色点の測定は、三次元表色空間上の基準点Ｗ
点を校正することに相当する。従って、本発明の方法を
導入し、着色を把握している（波長・透過率特性が分か
っている）校正用着色フィルタ２を光路に挿入すれば、
三次元空間上でさらに１点の基準点Ｎ点を校正できる。
これは、先に述べたような種々な要因によって変動した
三次元空間上の基準軸（Ｖf ）を正しい位置（Ｖn ）に
校正することを意味する。したがって、この機構を付加
すれば、変動に対して空間を正しく補正でき、着色測定
を正確に行うことができる。
てきた無着色点の測定は、三次元表色空間上の基準点Ｗ
点を校正することに相当する。従って、本発明の方法を
導入し、着色を把握している（波長・透過率特性が分か
っている）校正用着色フィルタ２を光路に挿入すれば、
三次元空間上でさらに１点の基準点Ｎ点を校正できる。
これは、先に述べたような種々な要因によって変動した
三次元空間上の基準軸（Ｖf ）を正しい位置（Ｖn ）に
校正することを意味する。したがって、この機構を付加
すれば、変動に対して空間を正しく補正でき、着色測定
を正確に行うことができる。
【００１２】従来の液体の着色測定装置でも、一次元的
特性測定に関しては校正方法が確立されたものがあった
（例えば水道水の色度測定を校正する色度標準液）が、
三次元表色空間を用いた着色測定を正確かつ簡便に校正
できる機構としては本発明は画期的なものである。
特性測定に関しては校正方法が確立されたものがあった
（例えば水道水の色度測定を校正する色度標準液）が、
三次元表色空間を用いた着色測定を正確かつ簡便に校正
できる機構としては本発明は画期的なものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施例の構
成図である。校正用着色フィルタ２は光源１から光検出
器６の間ならばどこに配置されても効果は変わらない。
連続的に液体着色を測定するような場合には、校正用着
色フィルタ２を定期的に光路に挿入し、変動補正を行う
ことで正確な測定を継続できる。測定の際には校正用着
色フィルタを光路から外す。
成図である。校正用着色フィルタ２は光源１から光検出
器６の間ならばどこに配置されても効果は変わらない。
連続的に液体着色を測定するような場合には、校正用着
色フィルタ２を定期的に光路に挿入し、変動補正を行う
ことで正確な測定を継続できる。測定の際には校正用着
色フィルタを光路から外す。
【００１４】図３は校正用着色フィルタとして市販のＮ
Ｄフィルタを使用した例である。ＮＤフィルタとは所定
の波長領域全域にわたり一定の減衰率を示すフィルタで
あり、これを光路に挿入することにより、光のスペクト
ルのバランスを変化させずに（色を変えずに）光量を低
下させることができる。したがって、フローセルに無着
色液を満たした状態で光路に校正用着色フィルタを挿入
すれば、校正基準点は透明→灰色→黒という無彩色の軸
上にのり、基準軸は図３に示したように校正される。
Ｄフィルタを使用した例である。ＮＤフィルタとは所定
の波長領域全域にわたり一定の減衰率を示すフィルタで
あり、これを光路に挿入することにより、光のスペクト
ルのバランスを変化させずに（色を変えずに）光量を低
下させることができる。したがって、フローセルに無着
色液を満たした状態で光路に校正用着色フィルタを挿入
すれば、校正基準点は透明→灰色→黒という無彩色の軸
上にのり、基準軸は図３に示したように校正される。
【００１５】ＮＤフィルタを校正用に用いた場合の演算
式を以下に示す。ここで、無着色液の透過光量をＢl 、
そこにＮＤフィルタを挿入したときの透過光量をＮd 、
実際の試料液の透過光量をＳp 、ＮＤフィルタの透過率
をＡ、実際の試料液の透過率をＮとする。校正がない場
合は、
式を以下に示す。ここで、無着色液の透過光量をＢl 、
そこにＮＤフィルタを挿入したときの透過光量をＮd 、
実際の試料液の透過光量をＳp 、ＮＤフィルタの透過率
をＡ、実際の試料液の透過率をＮとする。校正がない場
合は、
【００１６】
【数２】
【００１７】ＮＤフィルタによる校正がある場合は、
【００１８】
【数３】
【００１９】
【数４】
【００２０】となり、オフセットやスパンの変動等の影
響を受けずに着色測定が行える。
響を受けずに着色測定が行える。
【００２１】
【発明の効果】本発明の液体の着色測定装置では、例え
ば測定波長領域全域に渡って等しい透過率を示すなどと
いったように着色の程度を把握できている（波長- 透過
率特性が分かっている）着色フィルタを用いることによ
り、前述の三次元表色空間を利用し着色度および色相と
いう概念を導入した着色測定に対応した新規の校正機能
を確立した。これにより、極めて微少な着色（水道水の
着色など）やごく僅かな着色の差を測定する場合にも、
測定光路とリファレンス光路とでの測定光スペクトルの
異なる変化、スペクトル依存性を示す測定光路の汚れや
変形、受光素子の特性変化といった変動を補正でき、正
確な測定を行うことを可能にした。
ば測定波長領域全域に渡って等しい透過率を示すなどと
いったように着色の程度を把握できている（波長- 透過
率特性が分かっている）着色フィルタを用いることによ
り、前述の三次元表色空間を利用し着色度および色相と
いう概念を導入した着色測定に対応した新規の校正機能
を確立した。これにより、極めて微少な着色（水道水の
着色など）やごく僅かな着色の差を測定する場合にも、
測定光路とリファレンス光路とでの測定光スペクトルの
異なる変化、スペクトル依存性を示す測定光路の汚れや
変形、受光素子の特性変化といった変動を補正でき、正
確な測定を行うことを可能にした。
【００２２】図４ (ａ) 、 (ｂ) は上述の効果を調べる
ため、着色評価の基準となる４種の標準液を調合し、こ
の液を目視限界付近の濃度まで３〜４段階に希釈した試
料液を使用して、三次元表色空間上に現れる測定結果の
ｘｙ平面色度図上への投影点をプロットした実験例であ
る。本発明導入前の図４ (ａ) では、同一種類の試料液
で希釈度を高めた場合、じぐざぐの経路をたどるものが
ある。これは色領域が交錯していて、色判別のための領
域分けが不能な部分がある。これに対して、本発明導入
後の図４ (ｂ) では、同一種類の試料液で希釈度を高め
た場合、測定値は無着色点（ｘ＝ｙ＝０．３３３）に向
かう直線になっており、各種類の試料液の色相判別の分
解能が格段に向上していることがわかる。
ため、着色評価の基準となる４種の標準液を調合し、こ
の液を目視限界付近の濃度まで３〜４段階に希釈した試
料液を使用して、三次元表色空間上に現れる測定結果の
ｘｙ平面色度図上への投影点をプロットした実験例であ
る。本発明導入前の図４ (ａ) では、同一種類の試料液
で希釈度を高めた場合、じぐざぐの経路をたどるものが
ある。これは色領域が交錯していて、色判別のための領
域分けが不能な部分がある。これに対して、本発明導入
後の図４ (ｂ) では、同一種類の試料液で希釈度を高め
た場合、測定値は無着色点（ｘ＝ｙ＝０．３３３）に向
かう直線になっており、各種類の試料液の色相判別の分
解能が格段に向上していることがわかる。
【図１】本発明の実施例の構成図
【図２】ｘｙ色度図を示し (ａ) は三次元表色空間図
と、それを用いた着色度、色相の説明図、 (ｂ) はｘｙ
色度図と色相判定の説明図
と、それを用いた着色度、色相の説明図、 (ｂ) はｘｙ
色度図と色相判定の説明図
【図３】校正用着色フィルタとしてＮＤフィルタを用い
た場合の三次元表色空間上で行われる校正の概念図
た場合の三次元表色空間上で行われる校正の概念図
【図４】校正用着色フィルタとしてＮＤフィルタを用い
た場合に着色測定機能が向上した例を示した色度図、
(ａ) が発明導入前、 (ｂ) が導入後の色度図
た場合に着色測定機能が向上した例を示した色度図、
(ａ) が発明導入前、 (ｂ) が導入後の色度図
【符号の説明】 １ 光源 ２ 校正フィルタ ３ フローセル ４ａ 光学窓 ４ｂ 光学窓 ５ａ 流入弁 ５ｂ 流出弁 ６ 光検出器 ７ 演算部 ８ 分光用光学フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多田 弘 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 原田 健治 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】光源、試料とする液体を入れるフローセ
ル、光源から出射しフローセルを透過する光の波長を複
数の種類に選択可能な分光部、フローセルと分光部を通
る光源からの光を検出する光検出器、光検出器からの信
号に基づき、測定値を着色度として演算出力する信号処
理部を備えて成ることを特徴とする三次元表色空間を用
いた液体の着色測定装置において、校正用着色フィルタ
と、校正演算を行う演算部を有することを特徴とする液
体の着色測定装置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、測定値を色
相として演算出力する信号処理部を備えたことを特徴と
する液体の着色測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20411095A JPH0953988A (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | 液体の着色測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20411095A JPH0953988A (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | 液体の着色測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0953988A true JPH0953988A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16484975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20411095A Pending JPH0953988A (ja) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | 液体の着色測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0953988A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007003202A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Cti Science System Co Ltd | 下水処理水の着色監視方法及び着色監視装置 |
| WO2023176492A1 (ja) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮像システム |
-
1995
- 1995-08-10 JP JP20411095A patent/JPH0953988A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007003202A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Cti Science System Co Ltd | 下水処理水の着色監視方法及び着色監視装置 |
| WO2023176492A1 (ja) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮像システム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100238960B1 (ko) | 색감측정장치 | |
| JPH05253256A (ja) | 歯等の半透明の物の色の決定方法および装置 | |
| US5547369A (en) | Camera, spectrum analysis system, and combustion evaluation apparatus employing them | |
| CN101324468B (zh) | 低杂散光快速光谱仪及其测量方法 | |
| CN107421948A (zh) | 基于CIELab色空间的检测溶液颜色变化的方法 | |
| JP2013134246A (ja) | 液体の着色度測定器 | |
| CN113252310B (zh) | 一种测量眼镜片三刺激值和透射比的方法 | |
| AU764447B2 (en) | Fiber color grading system | |
| CN113155287B (zh) | 一种眼镜片测色装置 | |
| JPS617445A (ja) | 銅酸化被膜の酸化度判別装置 | |
| JP3505560B2 (ja) | 液体の色・濁り計測装置の自己診断方法 | |
| CN101375142A (zh) | 用于独立于照明器进行颜色测量的设备和方法 | |
| Griesser | Instrumental measurement of fluorescence and determination of whiteness: review and advances | |
| JP3261888B2 (ja) | 液体の着色検知装置 | |
| CN215811539U (zh) | 一种眼镜片品质检测的装置 | |
| JPS62127635A (ja) | 色変化を誘導するパラメ−タの精密測定のための色定量化システム | |
| RU2063063C1 (ru) | Способ измерения и/или количественного выражения качества цвета и устройство измерения и/или количественного выражения качества цвета | |
| RU2059211C1 (ru) | Способ измерения цвета кожи или иных аналогичных материалов | |
| CN1519558A (zh) | 光学镜片透射比测量装置 | |
| JPH11344382A (ja) | 溶液の着色度測定方法 | |
| JP3882347B2 (ja) | 液体の光透過度測定方法 | |
| JP2001318001A (ja) | 色彩測定装置 | |
| KR102918833B1 (ko) | 보정 장치, 측정기, 보정 방법 및 프로그램 | |
| JPH0125017B2 (ja) | ||
| JPS61233328A (ja) | 測色色差計 |