霧度和透光率是兩種在光學膜、玻璃、塑料、顯示屏生產加工等行業較為重要的光學指標,人們通常會說霧度越高透光率越低,看起來好像真是那么回事,但事實真是如此嗎?霧度和透光率有什么區別呢?霧度計與透光率檢測儀又是一樣的儀器嗎?
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我們在前面的文章中有介紹霧度和透光率的概念,下面來回顧一下。
1、霧度:霧度(英文名稱Haze)是平行光線透過材料樣品時發生偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比,霧度采用百分數表示。通常僅將偏離入射光方向2.5度以上的散射光通量用于計算霧度。
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2、透光率:透光率(英文Transmission)是指光線透過材料物體介質的能力,是透過材料介質的光通量與其入射光通量的百分比。
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從上述兩種概念中,我們能夠清晰的知道霧度與散射光通量和透射光通量有很大關系;透光率是透過介質的光通量與入射總光通量的百分比。
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當光線照在透明/半透明材料之后,光會有如下物理現象:
一部分光會被反射回去(反射光),一部分被吸收(吸收光),一部分則會穿透材料(透射光);透射光中的一部分光,有一些會保持原來的傳播方向,叫做平行透射,而另一部分透射光,則會因為材料的特性在內部散射開去,這部分散射光就是霧度定義中提到的散射光。光學行業把這幾部分光做了分割,并用對應的字母代號表示。
1、全光線透過率 Tt:透過樣品的所有光量
2、擴散光線透過率 Td:透過樣品光量中的擴散光量(偏離入射光 2.5°角以上的散射光)
3、平行光線透過率 Tp:透過樣品光量中的平行光量
4、霧度值Haze:擴散光線透過率/全光線透過率×100%
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三恩時分光霧度儀及其所有配件說明書
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霧度的具體算法如下:
假如我們用一束平行光垂直照射到透明或半透明的材料樣品(薄膜、片材、板材)上,就能在材料的另一邊測到所有透過樣品的光的大小,透過的光通量除以入射光通量這就是全光線透過率 Tt。在透過率里,可以進一步細分為:
平行光線透過率 Tp:透過樣品光量中的平行光量(平行透射光)
擴散光線透過率 Td:透過樣品光量中的擴散光量(散射光)
于是自然有 Tt(總透射光通量) = Tp+Td
霧度Haze = Td / Tt×100%
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Tt 越高,透光性能就越好。Haze 越低,代表著平行光線透過率Tp越高,擴散光線透過率 Td越低,即材料就越通透;H越高,打散光線的能力就越強。
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現在我們在來討論下第一段提到的問題,霧度越高透光率越低嗎?其實并不是,霧度越高只是代表在材料介質內部的散射光通量Td比較大,其與Tt(總透射光通量)=Tp+Td存在這樣的關系,霧度越高,但并不代表透光率也是越高。因為透光率不僅與Tt有關系,還與其其入射光通量有關系。因此,霧度和透光率的區別是:霧度和透光率是兩個不同的概念,定義描述、計算方法完全不同。霧度和透光率有一定的聯系,但卻是兩種不同的光學指標。
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那么,霧度計與透光率檢測儀一樣嗎?
首先我們可以確定的是,霧度和透光率是兩種比較相近且有一定聯系的光學指標。霧度和透過率的計算可以采用同一個光源、介質、傳感器和光學結構等來測試,僅僅是霧度和透光率的計算公式和采集的數據不同。霧度儀是一種測量霧度的儀器,在其芯片中內置需要計算的透光率公式,以及收集計算透光率需要的原始數據,即可以使用霧度計對透光率進行檢測。所以,霧度計可以作為透光率檢測儀,但真正要區分的話,它們又可以作為完全不同的兩種光學儀器。
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如果理解了上述那段話,那么也就不難理解為什么霧度計還可以進行霧度、透過率、色度、色差、黃度、白度、鈷鉑指數,Gardner指數、力份、遮蓋度、同色異譜指數等等光學指標的測量了,只需要在儀器內置的芯片中設置好計算公式,收集好需要的測量原始數據就可以了。