顏色控制與量測
Color control and color measurement

顏色控制與顏色測量-真彩色感測器
(True Color Sensors)
SPECTRO-3系列

SPECTRO-3 系列是一款專為真彩色偵測模擬人眼感知)與高速切換頻率應用所設計的顏色感測器。

  • 支援 AC 模式(抗環境光干擾)與 DC 模式(高速反應)

  • 可關閉內建光源,用於檢測自發光物體(如 LED、汽車尾燈、鹵素燈、螢光燈)

  • 搭配 SPECTRO3-Scope 軟體 可進行所有設定與調參

🌈 SPECTRO-3 系列顏色感測器功能說明

💡 操作模式靈活

這些感測器可在 AC 模式(交替光,抗環境光干擾)與 DC 模式(恆定光,高速反應)下運作,且支援內建或外接光源
搭配專用軟體 SPECTRO3-Scope,可輕鬆一鍵關閉光源,進而進行自發光物體(如 LED、汽車尾燈、鹵素燈或螢光燈)之顏色與亮度檢測


🧱 結構設計

SPECTRO-3 系列特別注重:

  • 精巧設計

  • 不同型號間最大程度的外觀一致性(圓形 M34 或方形外殼) 這讓感測器在設備內部安裝更容易整合。


📟 輸出能力與切換頻率

  • 最多可學習並識別 31 種顏色

  • 經由5 組數位輸出提供識別結果

  • 在 SPECTRO-3(M34 機型)、SPECTRO-3-CL、SPECTRO-3-MSM-DIG 與 SPECTRO-3-JR 系列中,最大切換頻率為典型值 35kHz


🚀 高速版本拓展

新增型號:SPECTRO-3-SL、SPECTRO-3-ANA、SPECTRO-3-MSM-ANA

  • 提供高達 90kHz 掃描頻率

  • 支援 學習最多 3 種顏色(或3組顏色群組,最多共31色)

  • 輸出方式:

    • 2 組數位輸出

    • ANA 類比型額外支援 3 組類比輸出


🌟 光源選擇與偵測能力

  • 除超高亮白光外,也提供高效 UV 光源

  • 可精確分辨螢光顏色的亮度與色彩差異

  • 支援多種前端鏡頭與光學配置:

    • 測量距離: 0.2 mm 至 500 mm

    • 偵測光斑尺寸: Ø 0.5 mm 至約 Ø 100 mm

  • 搭配光纖版本可應用於 防爆區域(Ex zone)

光學配置與應用分類

類型代號全名應用與特性簡述
COF同軸共焦光學高速檢測小物體(如色標、細線),光點直徑約 1~8mm 或 4×0.7mm
DIF體積擴散光有效抑制反光干擾,專為光澤表面色彩控制設計
DIL表面擴散光解決不均勻或有結構表面的色彩穩定性問題
FCL定向光+玻璃片適用於遠距離(最遠可達 500mm)高速辨色,支援真彩感測
POL偏振光可靠檢測高光澤物體顏色(如汽車烤漆),排除鏡面反射
UV紫外光源對螢光色標進行亮度與色彩雙重識別
FIO光纖型最高彈性,支援 50+ 光纖頭與 70+ 光學前端,可應用於防爆區
45°/0°斜入垂直接收抑制鏡面反射,適用於高光澤與金屬烤漆(車體、傢俱等)
SLU分離式光源型光源與感測分離,支援穿透光與 V 型反射排列
SA / BA小孔徑 / 集光鏡頭型接收器SA 適用於窄角直接反射;BA 適合微弱訊號感測

 

類型代號感測模式說明
MSM-ANA類比輸出型提供 3 組類比輸出(X,Y,Z 或色彩空間),2 組數位輸出,支援 L*a*b*、L*u*v*、X,Y,Z 等色彩空間
MSM-DIG數位輸出型最多可學習 31 色,5 組數位輸出,支援多種色彩空間與色差容差設定
ANA純類比輸出型3 組 0~10V 輸出,可輸出 R,G,B, INT, x,y,Y, L*a*b*, L*C*h* 等各式顏色數據
XL大光纖截面型支援光纖直徑 5~8mm,光纖長度最長可達 15m,適合遠距與 Ex 區域應用
  • COF:色標定位、電線顏色識別

  • DIL/DIF:皮革、布料、塑膠件色彩一致性檢查

  • FCL:區分貼膜/未貼膜物件(同色但光澤不同)

  • POL:檢測高光澤汽車零件的真實色彩

  • UV/FIO-UV:螢光標記高速識別(含顏色與亮度

SPECTRO-3 系列 顏色感測器搭配 SPECTRO3-Scope 軟體(Windows® 軟體) 的量測原理與功能說明

🔧 高彈性訊號擷取模式

SPECTRO-3 系列提供多種操作模式以因應不同環境與物件特性:

  • AC 模式(交替光):能有效抑制外部環境光干擾

  • DC 模式(恆定光):支援高速掃描,掃描頻率可達 35 kHz

  • OFF 模式:關閉內建光源,切換為 DC 模式,可偵測自發光物體(如 LED)

  • PULSE 模式:適用於偵測極暗表面

  • INTEGRAL 模式:對多樣表面整體反射光平均處理,提升穩定性

  • 接收器增益光源強度均可無段調整,以適應不同材質與亮度條件


💡 光源與接收原理

  • 光源:內建可調功率的超高亮白光 LED(UV 型號則為 UV-LED:375nm 或 365nm)

  • 接收器:內建三組接收器,用於分別接收 紅光、綠光、藍光(RGB) 分量

  • 若為自發光物體,則直接接收其自身發出的光線進行分析


📊 顏色學習與評估

  • 最多可學習 31 種顏色

  • 每種顏色皆可設定公差範圍,支援多種色彩評估模式

模式說明
X Y INT – 2D / s i M – 2D公差範圍為色彩圓柱體(用於 LAB 空間)
X Y INT – 3D / s i M – 3D公差範圍為色彩球體(全方位評估)
  • 可選擇操作模式:

    • FIRST HIT(首次符合)

    • BEST HIT(最接近比對)


🔁 操作與輸出控制

  • 感測器可設定為:

    • 連續運作

    • 或由 PLC 外部觸發啟動偵測

  • 輸出方式:

    • 最多 5 組數位輸出(最多可對應 31 種顏色)

    • 同時也會透過本體上的 5 顆 LED 燈顯示目前偵測結果JR 型號無此功能


🧠 雙組參數集支援

  • 感測器可被設定為儲存兩組獨立參數設定

  • 可透過 IN0 數位輸入端 即時切換所使用的參數集


🖥️ 軟體連接與儲存功能

  • 使用 RS232 介面 與電腦連接(可轉接 USB)

  • 所有設定與學習顏色可儲存至感測器內部 非揮發性 EEPROM

  • 完成設定後感測器可進入 獨立運作模式(STAND-ALONE),不需持續連接 PC


⚙️ 校正功能(白光與 UV 感測器皆支援)

  • 白光型感測器:可透過任何白色表面進行白光校正(也可使用 ColorChecker™ 色卡)

  • UV 型感測器(SPECTRO-3-…-UV):可對任何可激發的螢光標記進行亮度與顏色校正

    • UV 光源為 375nm 或(搭配 ELS-UV 外部光源時)365nm

    • 可搭配反射式光纖與中性吸收片進行自發光物偵測

SPECTRO-3-ANA 感測器量測原理與特性

🔧 高彈性訊號擷取模式

SPECTRO-3-ANA 提供多種光源控制與接收設定,適應各種表面特性與環境條件:

  • AC 模式(交替光):能有效抵抗環境光干擾

  • DC 模式(恆定光):可達高速偵測需求

  • OFF 模式:關閉內建光源,切換為 DC 模式,可用來檢測自發光物體

  • INTEGRAL 功能:能平均化結構表面反射變化,穩定顏色輸出

  • 光源亮度與接收器增益:皆可無段式調整,支援各種材質條件


💡 光源與接收模組

  • 使用可調功率的白光 LED作為發光元件

  • 接收器為三組感光器,分別針對紅、綠、藍三色反射光或自發光進行接收與分析


📊 顏色學習與容差設定

  • 可學習最多 3 種顏色(或在群組模式中記憶多達 31 色)

  • 每一顏色均可設定色差容忍範圍

  • 支援以下色彩評估模式

模式說明
X Y INT – 2D / s i M – 2D色彩容差為色柱體,適合平面比對
X Y INT – 3D / s i M – 3D色彩容差為色球體,全方位色差控制
  • 所有模式均支援「FIRST HIT(首次符合)」與「BEST HIT(最佳吻合)」操作邏輯

  • 原始資料以 12-bit 解析度處理


🔁 操作與輸出介面

  • 可透過 PLC 外部觸發 或設為連續運作模式

  • 支援:

    • 2 組數位輸出(提供最多 2 色對應)

    • 3 組類比輸出(可輸出 RGB 原始值或 X,Y,INT / s,i,M 等計算色座,輸出範圍 0~10V)

  • 可儲存 2 組獨立參數設定集,透過 IN0 輸入切換應用


🧠 TEACH 示教功能

  • 透過感測器本體或 IN0 數位輸入端(cab-las8/SPS 綠線)可執行「示教學習

  • 可搭配軟體切換評估模式,進行現場即時教學


💾 資料儲存與獨立運作

  • 可透過 RS232 介面 與電腦連線

  • 所有設定與學習顏色皆可儲存至 EEPROM

  • 完成設定後即可進入 獨立運作模式(STAND-ALONE)


⚙️ 白光與 UV 感測器校正功能

  • 所有 SPECTRO-3-ANA 感測器皆可進行白光校正

    • 可針對任一白色表面或 ColorChecker™ 色卡(24 色)進行校正

  • UV-ANA 型號 使用 375 nm UV LED 為螢光色標提供激發光源

    • 適用於幾乎所有長波段 UV 可激發的螢光顏色

    • 同樣支援螢光標記的亮度與色彩校正

SPECTRO-3-MSM-ANA 感測器量測原理與特性

🔧 多模式靈活操作

SPECTRO-3-MSM-ANA 為高彈性類比輸出型真彩色感測器,具備以下操作模式:

  • AC 模式(交替光):可有效消除環境光干擾,穩定量測

  • DC 模式(恆定光):提供極高反應速度

  • OFF 模式:關閉內建光源並切換為 DC 模式,可偵測自發光物體

  • INTEGRAL 功能:對複雜反射表面進行積分運算,增強穩定性

  • 光源亮度與接收器增益皆可無段式調整,適應多樣物體材質與光學性質


💡 感測元件構造

  • 光源:內建可調強度的超亮白光 LED

  • 接收器:內建三重感測器模組,可接收反射光或自發光的 RGB 三色成分


🎓 顏色學習與比對模式

  • 可學習 最多 3 種顏色(或啟用群組模式最多可達 31 種顏色)

  • 每個顏色可自訂容差範圍

  • 提供兩種評估方式:

    • FIRST HIT(首符合):依學習順序第一個符合的色碼即為結果

    • BEST HIT(最佳吻合):選擇最接近的顏色為結果

  • 原始數據皆為 12-bit 解析度


🧠 雙參數組功能

  • 可設定並儲存 兩組獨立參數設定集

  • 使用 IN0 輸入端(綠線)切換應用設定


🧾 輸出方式

  • 2 組數位輸出:可輸出最多兩色對應的二進位訊號

  • 3 組類比輸出(0~10V),可設定為以下任一:

    • RGB 原始值

    • 色彩空間參數(如 X, Y, INT 或 s, i, M)


🖥️ 教學(TEACH)與通訊設定

  • 可透過軟體或 IN0 端子執行「示教」最多 3 色(31 色群組)

  • 可使用 RS232 介面(或 USB 轉接器)與電腦連線:

    • 寫入/讀出參數與資料

    • 儲存至內部 EEPROM 非揮發性記憶體

  • 完成設定後可切換為 獨立作業模式(STAND-ALONE),無須持續連接電腦


⚙️ 校正功能

  • 支援白光校正(White-light balancing)

  • 可針對任意白色參考面或使用 ColorChecker™(24 色標準卡)校正

  • 校正基準可為任一個白色格子

SPECTRO-3-MSM-DIG 量測原理與功能介紹

🔧 操作模式與靈活調整

SPECTRO-3-MSM-DIG 提供高彈性的訊號擷取與輸出能力,具備以下操作模式:

  • AC 模式(交替光):有效抑制外部環境光干擾

  • DC 模式(恆定光):提供極快速的感測反應

  • INTEGRAL 功能:可整合不同區域的反射光強,適應複雜表面結構

  • 光源強度與接收器增益可無段式調整,適用於各種材質或自發光物體


💡 感測器架構與光源設計

  • 內建光源

    • 暖白光 LED

    • 藍光 LED

    • 若為 -VISUV 型號,額外搭載 紫外光 LED(UV)

  • 接收器:內建三重感測元件,可偵測物體反射(或自發光)中的 紅、綠、藍光成分


🧠 顏色學習與比對邏輯

  • 學習最多 31 種顏色,並以 5 組數位輸出直接對應

  • 群組模式下最多可記憶 64 色

  • 每一顏色皆可設定容差範圍

  • 提供兩種比對模式:

    • FIRST HIT:回傳第一個符合色碼

    • BEST HIT:回傳最相近色碼

  • 原始資料解析度:12-bit


🔁 操作與輸出模式

  • 可選擇:

    • 連續偵測

    • 或透過 外部 PLC 觸發啟動

  • 輸出形式:

    • 最多 5 組數位輸出

    • 偵測結果同時透過本體上的 5 顆 LED 顯示色碼

      ⚠️ LED 顯示功能不適用於 JR、VIS 或 VISUV 型號


🧾 TEACH 示教功能

  • 感測器支援現場「示教學習」最多 31 色(群組模式下最多 64 色)

  • 可透過感測器外殼上的 TEACH 按鈕 或 **IN0 數位輸入端(綠線)**觸發

    ⚠️ TEACH 按鈕不適用於 JR、VIS 或 VISUV 型號


💾 通訊與獨立作業模式

  • 透過 RS232 串列介面 可與電腦互傳參數與測量數據

  • 所有設定參數可儲存至感測器內建的 非揮發性 EEPROM

  • 設定完成後,感測器將進入 STAND-ALONE 獨立運作模式


🔄 韌體更新

  • 支援透過 RS232 介面執行韌體更新

  • 即使感測器已安裝於機構中也可進行更新(需使用 Firmware Loader 工具)


⚙️ 校正功能(白平衡)

  • 感測器可進行完整顏色校正(白光校正)

  • 可針對任一已知色彩座標的表面進行校準

  • 也可使用 **ColorChecker™ 標準色卡(24 色,CIE 標準)**進行快速校正

SPECTRO-3-SL 感測器量測原理與特性

🔧 高彈性訊號擷取與操作模式

SPECTRO-3-SL 提供多種照明與訊號處理模式,能有效因應各種測量環境與對象:

  • AC 模式(交替光):抗環境光干擾,適合穩定應用

  • DC 模式(恆定光):高速反應,適合動態應用

  • OFF 模式:關閉內建光源,切換為 DC 模式,可偵測自發光物體

  • INTEGRAL 功能:可整合擷取反射光波動,提升對異質表面或材料的穩定感測能力

  • 光源亮度與接收器增益可無段式調整,以符合各種表面材質與發光強度


💡 光源與感測結構

  • 內建光源:可調功率的白光 LED

  • 接收器:三組通道獨立感測 RGB(紅、綠、藍)反射光或自發光


🎓 顏色學習與比對邏輯

  • 最多可學習 3 種顏色(群組模式下最多可記憶 31 色)

  • 支援以下色彩評估模式:

模式描述
X Y INT – 2D / s i M – 2D公差為圓柱體(平面色差控制)
X Y INT – 3D / s i M – 3D公差為球體(全方位色差控制)
  • 評估邏輯支援:

    • FIRST HIT:回傳第一個符合的色碼

    • BEST HIT:回傳最相近的色碼

  • 所有原始資料皆以 12-bit 解析度表示


🧠 雙參數集功能

  • 支援儲存 兩組獨立設定參數

  • 透過本體按鈕(IN0)可即時切換使用的參數組


🔁 操作與輸出方式

  • 可選擇 連續模式 或由 外部 PLC 訊號觸發

  • 輸出形式:

    • 最多 2 組數位輸出

    • 當僅需偵測兩種顏色時可直接輸出至對應腳位


🧾 TEACH 示教功能

  • 感測器本體配有按鈕(IN0),可直接執行現場「示教」

  • 搭配軟體設定評估模式,即可學習最多 3 種顏色(群組模式最多 31 色)


🖥️ 通訊與獨立作業能力

  • 透過 RS232 串列介面 與電腦進行參數交換與資料設定

  • 所有設定可儲存於感測器內部 非揮發性 EEPROM

  • 完成設定後可獨立於電腦下運作(STAND-ALONE 模式


⚙️ 校正與白平衡功能

  • 支援白光校正(White-light balancing)

  • 可對任一白色、灰色或黑色參考面進行校正

  • 亦可使用 ColorChecker™ 24 色卡(依 CIE 標準)執行精準校準

SPECTRO-3-SLE 系列量測原理與功能概述

🔧 多模式光源操作與靈活調整

SPECTRO-3-…-SLE 提供高彈性訊號擷取機制,支援多種照明模式與環境應用:

  • AC 模式(交替光):可有效抵抗外部環境光干擾

  • DC 模式(恆定光):提供極高速感測性能

  • OFF 模式:關閉內建光源,切換為 DC 模式,可檢測自發光物體

  • INTEGRAL 模式:可整合反射訊號,適用於高結構變化表面

  • 光源亮度與接收器增益皆可無段式或分級調整


💡 光源與接收器架構

  • 標準型 SLE 使用:

    • 可調功率的白光 LED 作為光源

    • 三通道接收器 分別接收紅、綠、藍反射光或自發光光譜

  • UV 型號如 SPECTRO-3-UV-SLE 或 SPECTRO-3-FIO-UV-SLE

    • 使用 375nm 紫外線 LED 激發螢光標記

    • 對螢光物進行高靈敏度 RGB 可見光接收

    • 支援 8 段式接收器增益設定,適配不同強度的螢光劑


🎓 顏色學習與評估模式

  • 支援最多 學習 31 種顏色(標準模式),最多 64 色(群組模式)

  • 每色皆可自訂容差範圍

  • 色彩容差可設定為:

模式描述
X Y INT – 2D / s i M – 2D色彩容差為圓柱體形式
X Y INT – 3D / s i M – 3D色彩容差為球體形式
  • 所有模式支援色彩識別邏輯:

    • FIRST HIT(首符合)

    • BEST HIT(最佳吻合)

  • 所有原始輸入資料以 12-bit 解析度處理


🧠 雙參數集支援

  • 可設定 兩組獨立的參數設定集

  • 可透過 IN0(數位輸入端) 控制感測器切換使用哪一組參數


🔁 操作與輸出邏輯

  • 可設定為:

    • 連續掃描

    • 或透過 PLC 外部觸發訊號啟動色彩偵測

  • 偵測結果輸出:

    • 最多支援 5 組數位輸出

    • 可直接輸出對應色碼的二進位編碼


🖥️ TEACH 示教與通訊

  • 透過 IN0 輸入端可執行最多 31 色學習(或群組下 64 色)

  • 必須搭配軟體設定對應的評估模式

  • 所有參數與量測數據可透過 RS232 串列介面 與 PC 傳輸與儲存

  • 設定後感測器可進入 STAND-ALONE 獨立運作模式


⚙️ 校正與白平衡支援

  • SLE 系列白光感測器 支援白平衡(White-light balancing)

    • 可使用任何白色、灰色或黑色表面進行校正

    • 或使用 ColorChecker™ 24 色標準色卡

  • UV 型 SLE 感測器

    • 可針對任一已知螢光色標進行亮度與色彩校正

    • 與白光模式校正邏輯相同

SPECTRO-3-SLA 量測原理與功能說明

🔧 高彈性訊號擷取與操作模式

SPECTRO-3-…-SLA 系列提供多種光源與輸出控制功能:

  • AC 模式(交替光):抗外部環境光干擾,適用於變光環境下的穩定量測

  • DC 模式(恆定光):提供極快速反應能力

  • OFF 模式:關閉內建光源,進入 DC 操作模式,可進行自發光物體之偵測

  • INTEGRAL 模式:結合表面結構變異的平均處理機制,提高色彩穩定性

  • 光源亮度與接收器增益可無段式調整,適配不同反射強度與材質條件


💡 光源與感測架構

  • 標準光源:內建 可調強度白光 LED

  • 接收器:三通道接收器,擷取紅、綠、藍反射光或自發光成分(RGB)

  • UV 型號(如 SPECTRO-3-UV-SLA 或 SPECTRO-3-FIO-UV-SLA):

    • 使用 375nm 紫外線 LED 激發螢光標記

    • 可偵測由螢光劑激發的可見光

    • 可針對任何可由長波 UV(365nm 或 375nm)激發的螢光色劑進行靈敏調整


📟 類比輸出功能

  • 提供 3 組類比輸出,可設定輸出內容為:

    • RGB 三色分量

    • 或經計算後之色彩座標(X, Y, INT 或 s, i, M)

  • 輸出形式可選擇為:

    • 0…+10V 電壓輸出

    • 4…20mA 電流輸出


🖥️ 軟體操作與資料儲存

  • 所有參數與測量資料可透過 RS232 介面 與電腦交換

  • 設定完成後資料可儲存在內部 非揮發性 EEPROM 記憶體

  • 裝置可於設定完畢後切換為 獨立運作模式(STAND-ALONE),不需再接電腦即可連續工作


⚙️ 校正與白平衡功能

  • 白光感測型號支援白光校正(White-light balancing)

    • 可選擇任意白色表面作為校正基準

    • 或使用 ColorChecker™ 24 色標準卡

  • UV 型感測器(SPECTRO-3-UV-SLA / FIO-UV-SLA)亦支援螢光標記的色彩校正

    • 校正方式與白光版本相同,可針對任一螢光標記進行平衡調整


📝 適用場景範例

  • 可搭配 PLC 控制之自動生產線進行連續螢光或色彩量測

  • 適合使用於:

    • 印刷品質檢查

    • 螢光色標追蹤

    • 照明零件或發光元件檢驗

    • 高速分類、包裝、塗層監控等應用

SPECTRO3-COMFORT-Scope 軟體提供使用者友善的操作介面,能夠快速完成感測器參數設定。

🖥️ 支援的感測器型號包括:

  • SPECTRO-3(M34 外殼款)

  • SPECTRO-3-CL

  • SPECTRO-3-JR

  • SPECTRO-3-SL

  • SPECTRO-3-SLE

📋 軟體特色:

  • 提供引導式選單介面

  • 使用者可依照指示逐步輸入所有必要參數

  • 適合快速設定或現場測試應用