测色及计算机配色第三章.ppt

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1、测色与计算机配色（第二版）第三章 色差及色差计算,第三章 色差及色差计算,过去，工业上使用标准样卡来评定颜色的差别，例如3级色差、4级半（4.5级）色差等。标准色度观察者X、Y、Z三刺激值的建立,解决了用数字表达颜色的问题。能否也用数字来表达色差呢？,通常色差是指两个颜色经测色仪器测量后，再经色差公式计算出这两个颜色的差异值,称之为色差。经过视觉估计后,决定出颜色间差异及方向,但并不是指颜色间等级上的差距。比色法：颜色间的差异值。色差值可提供色彩品管、配方计算及修色的应用。,色差的含义,CIELab,L a b,L C H,a,XYZ,xyY,C,b,E,L,5R 5/10,色度学中的数据,*

2、,*,*,*,*,*,*,*,*,如果能够以两点的距离表示色差，就实现了数字 表达。,色差是指两个颜色在颜色知觉上的差异，它包括明度差、彩度差和色相差三方面。,心理概念，表示物体表面色而非光色，常用色相、明度、饱和度表示,理论上是可以的，但是有两个问题需要解决。,第一节 引言,问题1：色差是知觉色的差异，是以人对物体颜色的感觉为基准的。问题2：CIE推荐的XYZ系统是以光的混合为基础建立的。那么，在xy 色度图中距离相等的两个颜色，在人的颜色感觉上，是否能够有同等的色差呢？让实验来证明吧！,在CIE色度图中，每个点代表一种颜色，但是当这点的坐标变化很小时，人眼仍然认为是原来的颜色。可见，一个颜

3、色在色度图上意味着一个点。但是对于人的视觉而言，一个颜色在色度图中意味着一个范围。这种人眼感觉不出来的颜色变化范围叫做颜色的宽容量。,490nm和600nm一带，视觉分辨颜色能力很高，只有1nm变化就可分辨出来。430nm和650nm一带，视觉分辨颜色能力很低，=5 6nm才能分辨出来。,实验方法及结果：选取不同波长（）光谱色视场分两半，一半波长固定，另一半改变波长，直到观察者分辨出颜色不同。两半视场亮度保持相等。结果是：,莱特（W.D.Wright）和彼特（F.H.G.Pitt）通过实验对人眼对光谱色的差别感受性进行 了研究。,线段的不同长度，表示人眼对光谱不同部位的颜色辨别宽容度。各线段的

4、相对长度并不代表波长变化（d）绝对 值的大小，因为色度图中光谱轨迹的波长不是等距离的。,莱特线段:人眼对颜色的恰可分辨范围。,麦克亚当椭圆,结论：椭圆大小不一，说明在色度图的不同位置，颜色的宽容度不同。椭圆长轴方向不同，说明不同的颜色，引起颜色宽容度变化的因素不同。,注 25个椭圆是经过适当放大的（10倍）。,从麦克亚当椭圆和莱特线段可以得出结论：在xy 色度图中，距离相等的两个颜色，在人的颜色感觉上，不一定有同等的色差。因此不能以颜色点之间的距离来表示色差。同时说明，CIE1931-XYZ颜色空间是不均匀的。图上相等的空间在视觉上不等差，不能正确反映颜色的视觉效果。若想用颜色点之间的距离来表

5、示色差，必须对原来的CIE1931XYZ颜色空间进一步修正为能够适应人眼的均匀颜色空间。,例如一对黄色色样和一对黑色色样在人眼睛看来色差级别大致差不多，但是在不均匀的色度空间中，用数字来表示时却相差很多。解决问题的办法是使颜色空间均匀化。,第二节 均匀颜色空间与色差计算,为了方便色差的计算，CIE从1960年开始进行均匀颜色空间的建立和相应色差式的建立。均匀颜色空间建立途径不同，计算色差的公式就不同，计算出来的色差和视觉的相关性也不同。行业不同，色相、明度、饱和度差对于总色差的影响大小是不同的。印染行业中，色相和饱和度（鲜艳或暗淡）的影响要大于明度（颜色深浅）的影响。,色差计算的基础是均匀颜色

6、空间的建立。例如：CIE1960均匀色度标尺图（CIE1960 Uniform Chromaticity-Scale Diagram)简称CIE1960 UCS图，或称CIE1960 UCS均匀颜色空间。CIE1976L*a*b*均匀颜色空间等。,均匀的色彩空间在不同位置，不同方向上，相等的几何距离在视觉上有对应相等的色差，用易测的空间距离作为色彩感觉差别量的度量。有了这种均匀颜色空间，颜色匹配和色彩复制（如配色染色）的准确性就得到加强。,从CIE1931RGB到 CIE1931XYZ系统，只采用简单的数学比例方法，描绘所要匹配颜色的三刺激值的比例关系。从CIE1931XYZ到CIE1960U

7、CS系 统，将 1931xy色度图作了线形变换，从而使颜色空间的均匀性得到改善，但亮度因数没有均匀化。CIE1976LAB系统一直在向均匀化发展。,这个CIE1931色度图对于人的视觉并不是一个匹配的系统。对于色度图的改变将试图修正失真，归整出一个唯一近似均匀的色度空间。,CIE1931颜色空间和CIE1960 UCS均匀颜色空间 1931 xy色度图 1960 uv色度图,为了进一步改进和统一颜色评价的方法，1976年CIE推荐了新的颜色空间及其有关色差公式，即 CIE1976（L*u*v*）空间、CIE1976LAB（或L*a*b*）空间和相对应的色差公式。,CIE1976均匀颜色空间 1

8、931 xy色度图 1976 uv色度图,虽然CIE1976（L*u*v*）颜色空间比CIE1960UCS颜色空间更加均匀，但是在计算物体色的色差时，仍然不能与人的知觉相匹配。为了获得物体色在知觉上均匀的空间，并能够反映准确的色差，1976年CIE还推荐了第二个均匀颜色空间和与之相对应的色差的计算方法。即CIE1976LAB（或L*a*b*）空间及其色差公式。,常见色差公式简介,以上介绍了几种均匀颜色空间，一般颜色空间均匀性好，计算出来的色差与视觉的相关性就好。研究表明，行业不同，色相、明度、饱和度对总色差的影响是不同的。因此各个行业都对建立在均匀颜色空间基础上的色差公式进 行 了“加权”处理

9、，以便与人的视觉有更好的相关性，适应本行业的需要。,计算颜色间的差异值以（DE或E）表示 D：希腊字母，表示某方面的差别。E：德语单词Empfindung(感觉）的第一 个字母。DE：两个颜色彼此间的差异值。E：色彩空间内表示两个色样彼此间的 距离差距。,色 差 的 表 示,实际计算时，色差公式有许多种，且各具优缺点，实际使用中与习惯和经济发展水平以及行业特点有重要关系。19361976年为一个阶段，有20多个公式，分三类，一是以Munsell系统为基础，对CIE色度图进行非线性变换；二是对CIE色度图进行线性变换；三是以麦 克亚当椭圆为基础。1976年后为一个阶段，多数以CIE L*a*b*

10、色差公 式为基础进行修正，实用性大大提高。,常见色差公式,CIEL*a*b*CMC(l:c)l=c=1 或 l=2，c=1ANLABFMC2 1936 1976 蓝色JPC79 1976后 红色MS89CIE1976LUVCIE94HUNTERLab,常见色差公式的准确性,CIE1976LAB（或L*a*b*）系统，现在 已被世界各国正式采用并作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算方法。CIE1976L*a*b*色彩空间由CIEXYZ系统通过数学方法转换得到，转换公式为：,式中X、Y、Z是物体的三刺激值；X0、Y0、Z0为 CIE标准照明体的三刺激值；L*表示心理明度；

11、a*、b*为心理色度。,一、CIE1976L*a*b*(CIELAB)色差式,从上面的公式可以看出，由X、Y、Z变 换为*、a*、b*时包含有立方根的函数变换，经过这种非线形变换后，原来的马蹄形光谱轨迹不再保持。转换后的空间用笛卡儿直角坐标体 系 表示，形成了对立色坐标表述的心理颜色空间。,CIE L*a*b*色 彩 空 间,.,如图所示。在坐标系统中+a 表示红色，-a 表示绿色，+b 表示黄色，-b 表示蓝色，颜色的明度由L 的百分数表示。,.,彩 度,色 相,+a 表示红色-a 表示绿色+b 表示黄色-b 表示蓝色,CIE L a b 色 彩 空 间,*,*,*,*,*,*,色空间的描述

12、CIELAB 色彩空间X、Y、Z CIELAB公式 L*a*b*C*H*L*：明暗轴(LIGHTNESS)，指颜色明暗的强度。a*：红 绿轴b*：黄 蓝轴 C*：彩度，指颜色的鲜艳程度。H*：色相，指颜色的相貌。,L*：明暗度L*：愈接近 0，颜色愈暗。L*：愈接近 100，颜色愈亮。L*=116(Y/Yn)1/3-16,CIE L*a*b*颜色空间L*,a*：红绿轴+a*：偏红(不够绿)-a*：偏绿(不够红),-a0+a,CIE L a b 颜色空间a=500(X/Xn)1/3-500(Y/Yn)1/3,*,*,*,*,b*：黄蓝 轴+b*：偏黄(不够蓝)-b*：偏蓝(不够黄),+b 0-b

13、,CIE L a b 颜色空间 b=200(Y/Yn)1/3-200(Z/Zn)1/3,*,*,*,*,对于有些明暗度相同的颜色,还得考虑用彩度指标来描述颜色的差异。,彩 度,C*：彩度指标 C*=(a*2+b*2)1/2C*=色样在 a*b*色彩图形位置距中心点的距离。低彩度的颜色(灰色)：C*略大于 0。高彩度的颜色;C*在 70 90。,CIELAB 彩 度 值 的 制 定,标准样,样品,+a,-a,-b*,+b,C ab,饱和度：C,*,*,*,*,*,+a,-a,-b,+b,C,C,饱和度差：C*,标准样,样品,C Csp-Cstd,*,*,*,*,*,*,*,*,*,L,+a,-a

14、,-b,+b,亮度差：L,标准品,样品,std,sp,*,*,*,*,*,*,*,*,*,a,+a,-a,-b,+b,色度差：DCc=(DA2+D B2)1/2,红绿色度差-a*,标准品,样品,=,*,*,*,*,*,*,*,*,b*,+a,-a,-b,+b,色度差：DCa=(DA2+D B2)1/2,黄蓝色度差：b,标准品,样品,b=b sp b std,*,*,*,*,*,*,*,*,饱和度差：DCs=(Asp2+Bsp2)1/2-(Astd2+Bstd2)1/2 色相差：DH=(DCC2-D CS2)1/2 或DH=(DE2-D L2-D Cs2)1/2,DCC,可感知的颜色，如红色、黄

15、色、绿色、蓝色和紫色等。无色,如黑色、灰色或白色。,色 相,h：颜色的色相角度。h：任一颜色在a b 图形中,以+a 轴为基准,逆时针方向算起之相对角度。h=tan-1 b/ah=0 360h：0与180在a 轴上,90 与270 在b 轴上。,CIELAB色 相 角 的 制 定,*,*,*,*,*,*,*,标准品,+a*,-a*,-b*,+b*,C*ab,h,绿-A轴-红,180,270,90,0 360,色相角 h,。,。,b,+a,a,+b,颜色空间 L a b,标准 样,样 品,*,*,*,*,*,色相：色相的差异以偏红、偏黃、偏蓝、偏绿表示。明度：明暗的差异，以较浅或较亮、较深表示。

16、彩度：在彩度的差异以较鲜艳、较纯表示。,色彩工业上的术语色相、明度、彩度,X、Y、Z CIELAB公式L C H(a,b),E=(L 2+a 2+b 2),1/2,色 差 理 论 公 式,*,*,*,*,*,*,*,*,标准品,样品,+a,-a,-b,+b,色差 E,E*ab,*,*,*,*,*,a*=A b*=B X0、Y0、Z0标准照明体 常数,CIE L a b 色 差 描 述 DE=(DL 2+Da 2+Db 2)1/2,*,*,*,*,*,*,X/X0、Y/Y0、Z/Z0 要大于0.008856。不符合上述要求的极深颜色，色空间变形大，误差大,此时可以将公式修正为：L=903.3(Y

17、/Y0)a=3893.5(X/X0 Y/Y0)b=1557.4(Y/Y0 Z/Z0),CIE Lab,a,b,-,-,a,b,CMC SPACE,CIE Lab与椭球容差,明度差:L=Lsp-Lstd饱和度差:Cs:表示样品颜色与中性灰的饱和度差，即鲜艳程度。Cs：“正值”表示样品比标准品鲜艳。Cs=(asp2+bsp2)1/2-(astd2+bstd2)1/2 色度差:Cc=(a2+b2)1/2=（asp-astd）2+（bsp-bstd）2 1/2 色相差:H=(E 2-L2-Cs2)1/2总色差:E=(L*2+a 2+b 2)1/2色相角差：H=H sp H std H：颜色角（0 36

18、0）H=tan-,b,a,*,*,*,*,*,*,-1,作业：计算下面两个颜色的色差（包括 H、Cc、CS、E、L）：D65，10 光源。Xsp=12.01 Ysp=30.24 Zsp=14.76 Xstd=13.20 Ystd=28.34 Zstd=13.43 X0=94.825 Y0=100.000 Z0=107.381 将计算结果与书上ANLAB 色差式计算结果做比较。,L*=71.2a*=12.8b*=32.8,L*=71.1a*=18.7b*=31.8,71.1-71.2=-0.1,18.7-12.8=-5.9,31.8-32.8=-1.0,12.8 2+32.8 2=35.2,-0

19、.1 2+5.9 2+(-1.0)2=5.9,18.7 2+31.8 2=36.9,36.9-35.2=1.7,5.9 2-(-0.1)2-(-1.7)2=5.7,CIEL a b 色差公式计算举例,*,*,*,_,_,_,_,L=L sp-L std,a=a sp-a std,b=b sp-b std,C*ab=C*+b*std,a2,C*ab=C*+b*std,a2,C*ab=C*sp-C*std,批次样与标准样之间的差异:L=L bat L std(+表示较浅,-表示较深)a=a bat a std(+表示偏红,-表示偏绿)b=b bat b std(+表示偏黄,-表示偏蓝)E=(L2+

20、a2+b2)1/2(差异值),CIE L a b 色 差 公 式,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,批次样与标准样之间的差异:L=L bat L std(+表示较浅,-表示较深)C=C bat-C std(+表示彩度较高)h=h bat h std(色相角度的差异)E=(L2+C2+H2)1/2(差异值)H=(E2-L2-C2)1/2(+表示反时针方向),CIE L C h 色 差 公 式,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,CIE 色差公式因下列因素，在纺织品评价过程中准确性受到一定影响。在色相、明度、彩度方面它与人眼的允合度较差。在同等的色彩空间内，某

21、一颜色与临近的颜色差 异会较大。CMC 色差公式改善了上述的缺点,因此较能符合人眼的要求。,CIE L a b 色差公式的准确性评价,*,*,*,二、CMC（l：c）色差式 1984年F.J.J.Clarke、B.Rigg和R.McDonald在JPC79公式的基础上修改后提出的。并由英国染色家协会（SDC）的颜色测量委员会（CMC）推荐使用。以若干个实际样品（如涤纶色样）的颜色为中心，这些颜色在色空间均匀分布，并 由 有 经验的评色人员进行目测，以目测结果在 色 空 间内建立均匀分布的宽容度椭圆，这些椭 圆 的 大小和形状可以分析出CIEL*a*b*色空间与 人眼目测结果的对应情况和均匀性。

22、使计算结 果 和 人的视觉更加符合。,CIELab COLOR SPACE,CMC 椭圆容差,CMC（l：c）色差式：E=L/（lSL）2+C/（cSC）2+（H/SH）21/2其中：蓝色的L、C、H 是由CIELAB计算得出的亮度差、饱和度差、色相差。SL=0.040975L std/(1+0.01765L std)当 L std 16,SL=0.511时,*,*,*,*,*,*,*,*,*,SC=0.0638 C std/(1+0.0131C std)+0.638SH=SC(tf+1-f),其中f=C std4/（C std4+1900）当 164 H std345时：t=0.56+|0.

23、2cos(H std+168)|当 345 H std164时：t=0.36+|0.4cos(H std+35)|,*,*,*,*,*,*,*,*,l:明度加全值，调节明度的相对宽容量。c:彩度加全值，调节彩度的相对宽容量。行业不同，可以通过调节l、c值，调整明度和饱和度对总色差的影响程度。对于纺织品：l=2 c=1 即 CMC（2:1）对于一般评价，或涂料、塑料行业：l=1 c=1 即 CMC（1:1）,CMC（l：c）色差式比其他公式具有更好的目视一致性，目前得到了广泛应用。在1989年美国AATCC（美国染色化学 家协会）采用，形成AATCC试 验 方 法1731989，后修订为1731

24、992,并于1995年成为小色 差 计 算 国 际 标 准（ISO 105 J03 Calculation of small colour differnce）。,三、CIE94色差公式 R.S.Berns于1991年发表的研究成果，于1995年以CIE技术报告的形式发表。全称：CIE1994（L C ab H ab）色差模型 正式缩写：CIE1994 色差符号：E 94 该式是CMC（l c）的一种改良形式。,*,*,*,*,:,C*:标准样的彩度值；当不明哪个是标准样时，两个样品的彩度几何平均值作为C*。即C*=（C*1 C*2）1/2,公式：DE 94=DL/（KL SL）2+DC/（K

25、CSC）2+（DH/KHSH）1/2 SL=1 SC=1+0.045C*SH=1+0.015C*,*,*,*,*,2,用于判断产品合格与否时,推荐使用：KL KC KH=2 1 1用于一般色差计算时：KL KC KH=1 1 1,:,:,:,:,:,:,:,:,作业：用CIE94色差式计算下列两个样品的色差。X1=61.13 Y1=47.34 Z1=31.57 X2=62.57 Y2=48.35 Z2=34.36,四、ISO色差式,ISO色差式，是ISO标准对染色纺织品染色牢度进行仪器评价时选定的公式，ISO色差式也是我国国家标准中用仪器评价染色纺织品染色牢度，选定的色差计算公式。它与CMC(

26、l c)等色差式一样，也是在CIELAB色差式的基础上，对明度差、饱和度差、色相差进行加权处理建立起来的色差式。,:,总色差 色相差 ISO纯度差,EF=(L*2+CF*2+HF*2)1/2,2,*,*,abo,abr,N,C,C,C,+,=,HK=H*ab-D,CK=C*ab-D,D=C*abCNe-x/100,五、ANLAB色差式原始式：L=9.2Vy A=40(Vx-Vy)B=16(Vy-Vz)E=40(Vx-Vy)2+(0.23 Vy)2+0.4(Vy-Vz)21/2 Vx、Vy、Vz孟塞尔明度。计算时，由X、Y、Z可以查书附录二得出。明度差：L=9.2(Vy sp-Vy std),E

27、=(L 2+a 2+b 2),1/2,*,*,*,计算举例：见书 查表时，有时需要用内插法计算。作业：看懂后，计算下面两个颜色的色差（包括h、CC、CS、E、L）：Xsp=18.01 Ysp=13.12 Zsp=15.03 Xstd=16.52 Ystd=14.03 Zstd=15.14 将计算结果与书上CIELAB 色差式计算结果做比较。,六、JPC79色差式 JPC79色差式是CMC色差式的基础，是以55种 颜色的640对染色样品进行色差宽容度的试验结果为基础，在CIELAB的基础上提出的。其特点是 根 据 明度、饱和度、色相分别对纺织品色差的贡献大 小，而赋予不同的修正系数，使其与人的视

28、觉之间具 有更好的相关性。,DE=（DL/Lt）+（DC/Ct）+（DH/Ht）1/2DL、DC、DH由ANLAB色差式计算得到的明度差、饱和度（非色度）差、色相差。Lt=0.08195Lstd/(1+0.01765Lstd)Ct=0.0638 Cstd/(1+0.0131Cstd)+0.638,2,2,2,Ht=tn Ct 当 Cstd 0.638、tn=1时 tn=tf+1-f f=Cstd4/(Cstd4+1900)当 Cstd 0.638时 tn=0.36+|0.4cos(std+35)|当std=164345时 tn=0.56+|0.2cos(std+168)|,七、FMC 色差式八

29、、亨特色差式 早期由Hunter公司提出，应用于色差计算。计算简单。九、CIE1976 LUV色差式 由CIE xy 色度图进行线性变换推导而得，目的是改善与目测对比的均匀性。主要用于光的加 法 混色，如彩色电视机和图像处理等场合。,第三节 色差单位,1939年，美国国家标准局采纳了贾德等的建议而推行Y1/2、a、b色差计算公式，并按此公式计算颜色差别的大小，以绝对值1作为一个单位，称为“NBS色差单位”。一个NBS单位大约相当于视觉色差识别阈值的5倍。如果与孟塞尔系统中相邻两级的色差值比较，则1NBS单位约等于0.1孟塞尔明度值，0.15孟塞尔彩度 值，2.5 孟塞尔色相值（彩度为1）；孟塞

30、尔系统相邻 两个色彩的差别约为10NBS单位。,NBS的色差单位与人的色彩感觉的差别的描述见下表。NBS单位在工业应用上是有价值的。,对于纺织品通常的判断准则：DE：指两块色样彼此之间的差异比例指标。DE=0.00 完全对色DE=0.3 0.5有一点差异DE=0.7 1.1可接受的差异DE 1.5 完全不对色,“NBS色差单位”与色差公式单位的关系 上述开发的色差公式，往往有意识地把单位调整到与NBS单位相接近，例如ANLAB40、Hunter Lab以及CIE LAB、CIE LUV等色差公式的单位都与 NBS 单位大略相同（不是相等）。因此，我们不要误解以为任何色差公式计算出的色差单位都是

31、 NBS。甚 至有些公式的结果与NBS单位相差甚远。,正确判断颜色的优点：对颜色的控制稳定；符合 ISO 9000 的规范；减少专业人员的对色压力和强度；降低客户投诉。不正确判断颜色的结果浪费多次打色样的时间；化验室给车间提供不准确的配方；增加修色次数；增加客户投诉的概率。,E与符合人眼视觉习惯的接受概率E 接受概率10.01%.1.325%1.050%0.790%.0.2100%,NBS色差单位的来源 贾 德（Judd）最 先 建 立UCS 色 度图，后由Scofeld Judd Hunter 修 改 为a b色度图，并且与xy色度图建立了转换关系。以上述色度图为基础，利用其色 度坐标按照公

32、式计算色差。,第四节 色差计算的实际意义,纺织品生产过程中与色差有关的因素：来样确认来样和生产样品（生产质量控制）染色牢度的评价目测的问题：心理、年龄、环境、经验解决办法：仪器评价,新颜色,供应商/工厂,否,核可,标准色样,E-mail,E-mail,核对,可以小时计算,不是以 周,否,是,颜色确认,一、来样确认的快捷途径 计算计机化,b*,a*,标准样批次样,色差接受范围 1.2,色 差,b*,a*,色差接受范围 1.2,色 差,b*,a*,定义出色彩空间,允拒收范围=1.2E=1.2,CIE L a b 色差公式计算举例,*,L*=71.2a*=12.8b*=32.8,L*=71.1a*=

33、18.7b*=31.8,71.1-71.2=-0.1,18.7-12.8=5.9,31.8-32.8=-1.0,12.8 2+32.8 2=35.2,标准品,样品,-0.1 2+5.9 2+（-1.0）2=5.9,18.7 2+31.8 2=36.9,36.9-35.2=1.7,5.9 2-(-0.1)2-(-1.7)2=5.7,*,*,*,C*ab=C*sp-C*std,b*=b*sp-b*std,L*=L*sp-L*std,a*=a*sp-a*std,同色异谱现象,X,X,=,X,X,=,=,X,X,X,X,=,L*=68.5a*=8.6b*=29.2,L*=71.2a*=12.8b*=3

34、2.8,L*=71.1a*=18.7b*=31.8,L*=68.5a*=8.7b*=29.7,E=0.5,E=6.0,会谈联系了解设定质量标准跟单,顾客与供应商,光源 D65、A、CWF 应满足日光、商店、家庭等不同照明条件观察者 2 或 10 色差公式测色的几何条件 0/845/0 等,客户与供货商必须就以下问题达成共识,，,可接受色差 E 或 E 以及 L、a、b、C、h 染色样品资料报告产品色差必须低于双方确认的色差值,内衣：ECMC 0.60.8饰物：ECMC0.81.0 外衣：ECMC 1.01.2 曼彻斯特布:ECMC 1.01.2 色卡：ECMC 0.20.4汽车内饰物：ECMC

35、 0.40.8,色差举例,标准样,样品,+a,-a*,-b,+b,通过,可接受性,*,*,*,标准样,样品,+a,-a,-b,+b,失败,可接受性,*,*,*,*,二、染色牢度的评价 染色牢度：沾色牢度（容易）变(褪)色牢度（难）常用于评价牢度变色的色差公式：CIELAB、JPC79、CMC（l：c）方法：测试计算查表，得对应的牢度级别,ISO105A04纺织品色牢度试验贴衬织物沾色程度的仪器评级法ISO105A05纺织品色牢度试验试样变色程度的仪器评级法,1.总色差值与常用变色牢度级别之间的关系 CIE1976Lab色差式 JPC79色差式,1992年中国国家计量院和纺织部标准研究所联合制定

36、方法、标准和公式,CMC（l c）色差式(1:1)中国标准EF,：,除了查表外，还可以通过下列函数关系计算得出牢度级别。EF 3.4时：Gs=5-EF/1.7 EF 3.4时：Gs=5-lg(EF/0.85)/lg2举例:当 EF=0.6282 时 Gs=5-EF/1.7=5-0.6282/1.7=4.6305,2.沾色牢度的仪器评价SSR值与沾色牢度关系:SSR=7.05-1.43ln(4.4+ECIE)另外有计算方法：EGS=E-0.4（E 2-L2）1/2SSR=6.1-1.45ln(EGS)（SSR 1 4级）SSR=50.23 EGS(SSR4级),CIE1976Lab色差式对沾色牢

37、度的评级(国家标准GB84241987）,白度的定义：白度是具有高反射率和低纯度的颜色群体的属性。白色在色空间中的位置 470570nm主波长的狭长范围内，亮度大于70，兴奋纯度小于0.1。如图,第五节 白度的计算,白度评价的困难：,影响判断白度的因素：人的好恶、偏爱。人视觉的特性，如明度和蓝度提高使样品更白。荧光增白与完全漫反射的白度不同。光源影响，一是光源的光谱组成；二是光源中的紫外线含量。白度评价方法：标准白度样卡 我国很少采用 仪器测量 国际通用,白色在色度图中的位置 白度可以通过建立公式，像颜色一样用数据表达，并以理想白为基准并计算出与样品白度的差别。但是目前公式太多，尚未统一。,白

38、是一种独特的颜色。白度的评价与测量是一个以一般色度学为基础而又有其特殊性的复杂问题。想要全面考虑各种因素的影响来对白度进行合理的定量评价是困难的，以致长期以来国际照明委员会(CIE)没有推荐一个普遍令人满意的白度公式。而白度及其评价在工商业实践中经常遇到，所以各国、各个不同行业曾使用过上百个白度公式，在各自的部门进行一定条件下的白度相对评价。,白度公式超过100个，但是各个行业 有各自的标准方法，CIE在1982年的出版物也首次对白度评价做了正式推荐。纺织行业内往往采用了几个不同的评价公式。由亨特 Lab系统建立的白度公式 由，色度坐标建立的白度公式 CIE1982白度公式 由样品的反射率导出

39、的白度公式,我国于1987年也采用该评价公式制定了“纺织品白度的仪器评定方法”(GB 84251987),1.由亨特Lab系统建立的亨特白度公式：W(L,a,b)=100-(100-L)2+K1(a-aP)2+(b-bP)21/2L,a,b样品在 Lab系统中的明度指数和色度指数，可以由X、Y、Z按照前述方法换算得到。K1原则上是常数，取“1”。aP、bP 理想白在Lab系统中的色度指数。当样品不带荧光时：aP=bP=0.00，此时公式变成：W(L,a,b)=100-(100-L)2+a2+b21/2.带有荧光的样品：aP=3.50，bP=15.87.不带荧光样品与带荧光样品比较时：aP=3.

40、50，bP=15.87,2.由、色度坐标建立的白度公式W(Y,)=100-(100-Y)/22+K2(-P)2+(-P)21/2、：试样的色度坐标；K2：常数，原则上取900；P、P：理想白的色度坐标。,3.CIE1982白度公式 CIE推荐的白度公式对于完全漫射体来 说，白度值W10为100，任何试样的白度表示它对于完全漫射体的相对值。最早由瑞士汽巴公司的苷茨提出，其理想白为中性、无彩色喜爱白。,W=Y+800（xn-x）+1700（yn-y）W10=Y+800（xn10-x10）+1700（yn10-y10）,W、W102和10视场白度，W值越大，白度越高。对于完全漫反射体，W和W10都为

41、100。,Y、x、y样品的亮度指数和色度坐标。,xn、yn理想白2视场的色度坐标，对于C照明体xn=0.3101,yn=0.3162。,xn10、yn10理想白10视场的色度坐标，对于D65照明体:xn10=0.3138,yn10=0.3310,TW=1000（xn-x）-650（yn-y）TW10=900（xn10-x10）-650（yn10-y10）TW、TW102 视场和10 视场的色泽。TW为正值表示带绿光，且值越大，绿光越重；TW为负值表示带红光，值越大，红光越重。对于完全漫射体，TW和TW10均为“0”。,CIE1982白度公式注意事项：明显带有颜色或颜色不同的样品，不能用来评价，

42、TW-3 或 TW103。样品之间荧光增白剂用量和种类无大差别。测色仪器应该相同，并且时间间隔短。当两对样品的W 相等，仅表示计算数值相等，并不代表色知觉也相等。W1-W2=W3-W4 但是在视觉上W1、W2的白度差不一定与W3、W4的白度差一致。原因是该白度计算式的色空间是不均 匀的。,4.由样品的反射率导出的白度公式 这种白度测定方法一般有两种，一是以被测织物在某一波段内的反射率来表征，如我国纺织行业使用的ZBD型白度仪和DSBD1型数字白度仪都是测定被测织物表面在波长457nm左右漫反射的辐亮度与同一辐照条件下完全漫反射体的辐亮度之比来表示白度的。第二种方法是用色度计或色差计测定被测织物

43、的颜色三刺激值，根据白度公式计算得 到 白 度 值，如ASTM法E31373和AATCC试验法110(1976)的白度测定是按公式W19764(0.847z)-3y计算的。,荧光物质的特点：吸收波长较短的光（包括紫外线和短波长的可 见光），激发出波长较长的光。如增白剂吸收波 长较短的紫外线，激发出波长较长的蓝紫光。仅从可见光范围讲，反射光增强了。纺织工业中的荧光物质应用：荧光涂料荧光增白剂,橙色荧光样品在两种测色形式下的结果,因此，型测试法准确；型测试法不准确,型测试法：610nm处有一吸收峰，探测器准确反映了样品反射出的荧光。型测试法：探测器探测前，未经过分光，故其探测的光中，将610nm荧

44、光作为400 700nm入射光被检测了。如450nm处本来无反射光，但是却将610nm荧光作为450nm的光波被检测,装置1测定荧光样品时，荧光样品激发 的荧光的强弱与照明体光源中的波长较短的光的能量分布有关。所以若想正确测得D65光源下的三刺激值。光源的能量分布必须与D65标准光源完全 一致。另外，需要研究开发与照明光源能量分布无关的新方法双单色光器的方法和单单色光器的反光路测定法。,第六节 荧光样品的分光测色一、双单色光器的方法 可以准确测量含荧光样品，但是价格昂贵。测试时，先用白板校正。因白板无荧光，故：当时，受光器无 检 出。当=时，受 光器有检出。,用含有荧光的样品替换白板测试时，以

45、波长的单色光照射样品时，不仅有=的反射光，而且有的 荧光，此时受光器检出的光通量大于不含荧光的样品。准确反映了样品的荧光强弱。例如：,当=300nm、350nm、380nm、420nm，440nm时，含荧光样品（荧光波长390 570nm）的分光反射率如右图所示。当440nm时，仅有反射光存在。当=420nm时，反射光与荧光并存。说明只有低于420nm的光波才能激发样品的荧光。,二、单单色光器的反光路测定法 已经分析过，右图中的I型装置，使用D65标准照明体时，可以测量含荧光样品。但是若光源与D65有差异时，测量结果有误差。,右图为模拟D65光源和标准A光源分别照射荧光样品，测得的光谱辐亮度因数分布。因A光源缺少紫外和蓝紫波长的光，所以610nm处的荧光反射少。,