1、色差仪色彩空间,各代码 L*a*b*说明色差仪参数说明E 总色差的大小 L+ 表示偏白 L- 表示偏黑 a+ 表示偏红 a- 表示偏绿 b+ 表示偏黄 b- 表示偏蓝 范围 色差(容差) 0 - 0.25E 非常小或没有;理想匹配 0.25 - 0.5E 微小;可接受的匹配 0.5 -1.0E 微小到中等;在一些应用中可接受 1.0 -2.0E 中等;在特定应用中可接受 2.0 -4.0E 有差距;在特定应用中可接受 4.0E 以上 非常大;在大部分应用中不可接受 明度指数 L*(亮度轴),表示黑白,0 为黑色, 100 为白色,0-100 之间为灰色。 色品指数 a*(红绿轴),正值为红色,
2、负值为绿色。色品指数 b*(黄蓝轴),正值为黄色,负值为蓝色。所有颜色都可以用 L*a*b*这三个数值表示,试样与标样的 L*a*b*之差,用 L*a*b*表示;E*表示总色差。L*为正,说明试样比标样浅;为负,说明试样比标样深。 a*为正,说明试样比标样红(或少绿);为负,说明试样比标样绿(或少红)。 b*为正,说明试样比标样黄(或少蓝);为负,说明试样比标样蓝(或少黄)。 C 是表示鲜艳度 H 是表示 色调角 色品图白度:有关白度的基本理论 在颜色世界里,人们遇到最多的是白和近白色。 “白”具有光反射比(明度)高和色饱和度(彩度)低的特殊颜色属性。基于目视感知而判断反射物体所能“显白的程度
3、” ,术语上称之为白度。与其他颜色一样,白色也是三维空间的量,大多数色觉正常的观察者可以将一定范围内的光反射比、色饱和度和主波长不同的白色,按其白度的高低排成一维的白度序列,从而进行定量的评价。从色知觉角度讲,白度的评价和测量与高等色度学有关,工农业产品生产及质量检测的实践表明,确定白度的概念是有意义的。虽然在不同的生产领域里对白度的评价和公式的应用有不同的见解,但是仍然能够在可靠性和准确性方面均使人满意的情况下,得出相对统一的白度标。实践证明,白度标可以与已确立的色度参数和色知觉参数联系起来。 人们知道,所谓理想的标准白板是对一切波长的辐射都是无吸收地完全漫射体,即它是反射比对任何波长都等于
4、 1 的一种纯白物体。白雪或许是唯一的具有世界一致性的纯白色代表。但它无法长期保存亦无法随时随地取得。故现代的标准白板只能以反射比非常接近 1 的一些化学品作为代表标准白,而且也不是一个全漫射反射体,以此对被测物质作目视的相对比较,这就是至今尚无一种白的自然物质来作为白色的缘由。 2 关于白度的定量评价 2.1 现行的基本原则 一般地说,当物体表面对可见光谱所有波长的反射比在 80 %以上,可认为该物质的表面为白色。另外,也有些专家用三刺激值 Y(明度)和兴奋纯度(Pe)来表征白色。Berger 认为:当样品的表面 Y70,Pe10 %时可当作白;MacAdam 的实验数据则为 Y=7090,
5、Pe=010 %;而 Grum 等则认为物质表面的纯度在 012 %和高反射比就看作白。CIE 色度技术委员会在 1986 年制定了白度测量应遵循的共同规范: (1)应该使用同样的标准光源(或照明体)来进行视觉的仪器的白度测量,推荐用 D65 照明体为近似的 CIE 标准光源;(2)在与(1)条不一致的条件下得到的实验数据不能确立或检验白度公式; (3)推荐使用白度 W=100 的完全反射体(在可见波段光谱反射比都等于 1 的理想漫射体。简称 PRD)作为白度公式的参照标准。确立或检验白度公式时都必须归一或 PRD 的白度值等于 100。根据以上规范,任何白色物体的白度是表示它对于 PRD 白
6、色程度的相对值。因此,以 PRD 为参照基准而标定的标准白板的标准反射比标准以及由此而确定的三刺激值 X,Y,Z,或者由此而确定的三刺激值反射比因数RX,RY,RZ 等都可以作为计量白度标的基础。2.2 白度评定的公式我国现行白度评定一般分甘茨白度、蓝光白度和亨特白度 3 种评定。 按 CIE 正式推荐的在 D65 标准光源下,以完全反射漫射体作为参照标准白,白度定量评价公式如下:2.2.1 甘茨白度甘茨白度是 CIE 白度委员会在 1986 年正式公布出版的白度公式。可以写为 WGANZ,其特点是:以物体颜色的三刺激值为依据作为计算,颜色的三刺激值性质决定了对白度的贡献,它们的等白度表面是等
7、间距的平行面,其白度可以用 Y,x,y 的线性公式表示:W=Y+800(xn- x)+1700(yn- y) W10=Y10+800(xn- x10)+1700(yn- y10) TW=900(xn- x)- 650(yn- y) TW10=900(xn- x10)-650(yn- y10) W10 为白度值;TW ,TW10 为淡色调指数;Y,x10,y10 为在 10o 视场下,测得试样值;xn,yn 为在 10视场下 D65 标准光源的坐标值;xn=0.3138,yn=0.3309。 从公式可以看出,对于任何光谱中性的白度样品,其白度值 W 都等于三刺激值 Y,W 值越大,表示白度越高。
8、淡色调指数值可正可负,正值越大表示带淡蓝绿度越大,负的绝对值越大就表示淡品红黄度越大。公式主要用于 W(或 W10)值大于 40、小于( 5Y- 280)或小于(5Y10- 280) ,TW(或 TW10)值大于- 3、小于+3 的样品。该公式结果与目视的相关性较好,但其级差与目视级差差别较大,对明显带颜色的样品没有意义。2.2.2 蓝光白度(又称 R457 白度)R457 白度是一种简易的测量方法,在国际标准 ISO2470 纸张漫反射比的测量,以及我国造纸、塑料、建材等一些行业中都使用了 R457 白度。它规定利用近似的 A 光源照明,白度仪器的总体有效光谱响应曲线的峰值波长在 457nm
9、 处,半宽度 44 nm。 定义蓝光白度为:Wr=Kr()F() 式中:Kr=100/F();()为与标准白板的蓝光白度仪器相同照明观察条件下的光谱亮度因数。 ISO 关于纸张板白度的最新标准也使用了三刺激值反射比因数的概念和定义。这样一般三刺激值色度测量仪在 D65/10条件下,利用测量 Z 值获得 R457 白度值,其转换方程为: Wr=0.925Z+1.16 另外一种说法为: 在 GB/ T5950- 86建材及非矿产品白度测量方法中曾规定了三色平均值白度公式:Wtr=( B480+G520 +R620)/ 3。这是 GB/ T2015- 91 使用的三波长反射比白度计算公式。WB=R4
10、572.2.3 亨特白度 根据 GB/T 59501996建筑材料与非金属矿产品白度测量方法提出了亨特白度公式: WH=100-(100- L)2+a2+b21/2 式中,WH 为亨特白度;a,b 为亨特色品指数,a=17.2 (1.0547X10-Y10)/Y101/2,b=6.7(Y10- 0.9318Z10)/Y101/2;L 为亨特明度指数,L=10Y101/2;X10 ,Y10 ,Z10 为三刺激值。 亨特白度测量条件采用 C 照明体 2 o 视场观测条件。 此白度值的特点是以色差的形式计算白度,测定结果的白度值较高,级差较小,适合于白度值较高样品的测定。 2.2.4 Taube 白度 该白度为美国材料试验协会(313-73ASTM)使用的 TAUBE 公式计算出的一个数值,公式为:WT=3.367X-3Y 该公式计算出的白度值的级差与目视感知的级差符合性较好,但只能用于中性样品。有的美国企业使用 Y 值来表示测定样品的白度值。