第3章__色差、色深與白度

1、第三章第三章 色差、色深與白度色差、色深與白度 色差：色差：用數(shù)據(jù)來用數(shù)據(jù)來描述顏色描述顏色的差別。的差別。目前相對比較經(jīng)典和使用較廣泛的色差公式主要有：目前相對比較經(jīng)典和使用較廣泛的色差公式主要有： CIELABCIELUVFMCHunterCMC（l:c)CIE94CIEDE2000 可感知性（可察覺性）評價：指觀察者能可感知性（可察覺性）評價：指觀察者能夠看得到的夠看得到的顏色差別。顏色差別。 除與觀察者的視覺辨別閾值有關(guān)外，還與除與觀察者的視覺辨別閾值有關(guān)外，還與觀察者的心理、生理等觀察者的心理、生理等因素有關(guān)。因素有關(guān)。 可接受性，是指觀察者能否接受被觀察顏可接受性，是指觀察者能否接

2、受被觀察顏色色的差別。的差別。 除了與觀察者的主觀意識、生活習(xí)慣有關(guān)除了與觀察者的主觀意識、生活習(xí)慣有關(guān)外，還與產(chǎn)品的技術(shù)指標有很大外，還與產(chǎn)品的技術(shù)指標有很大的關(guān)系。的關(guān)系。 亮度差亮度差 *spstd*LLLsp試樣試樣 std標樣標樣 *L正值，樣品比正值，樣品比標樣亮些標樣亮些負值，樣品負值，樣品比標樣暗些比標樣暗些 飽和度差飽和度差 *cspstdCCC *cC正值，表示樣品正值，表示樣品比標樣鮮艷些比標樣鮮艷些 負值，表示樣品的鮮負值，表示樣品的鮮艷度比標樣差些艷度比標樣差些 色度差色度差 1222*spstdspstdabCaabb總色差總色差 21222*baLEab色調(diào)差色調(diào)

3、差 212*22*abababCLEH R. McDonald于于1980年提出，年提出， 以使用以使用55種顏色的種顏色的640對染色樣品進行的色差寬容度試驗結(jié)果為基礎(chǔ)，對染色樣品進行的色差寬容度試驗結(jié)果為基礎(chǔ)，建立在建立在ANLAB色空間上色空間上。首次對三項分色差引入了調(diào)整參數(shù)首次對三項分色差引入了調(diào)整參數(shù)Lt、Ct和和Ht，表示，表示以標樣為中心的一個橢球代表顏色寬容度的范圍，其以標樣為中心的一個橢球代表顏色寬容度的范圍，其橢球三個半軸的長度分別為橢球三個半軸的長度分別為Lt、Ct和和Ht 。這使得。這使得E可隨待評價樣品的顏色特性而改變，以改善與目視評可隨待評價樣品的顏色特性而改變，

4、以改善與目視評價的一致性價的一致性。222 1/2(79)ttt(/ )(/ )(/) JPCEL LC CH H L：由由ANLAB色差公式計算得到的明度差；色差公式計算得到的明度差；H：由：由ANLAB色差公式計算得到的色相差；色差公式計算得到的色相差；C：由由ANLAB色差公式計算得到的飽和度差。色差公式計算得到的飽和度差。 Lt = 0.08195 L /(1 + 0.01765 L) Ct = 0.0638 C /(1 + 0.0131 C) + 0.638 Ht = TCt，若若 C 0.638，則則 T=1；若若 C 0.638, h 164或或h 345，則則 T= 0.36

5、+0.4 cos(h+35)當當 164 h 0偏紅偏紅第第象限象限a0不夠綠不夠綠a0不夠紅不夠紅a0偏黃偏黃b0不夠藍不夠藍b0不夠黃不夠黃b0不夠綠不夠綠第第象限象限a0偏紅偏紅a0偏綠偏綠a0偏黃偏黃b0不夠藍不夠藍b0不夠黃不夠黃b0偏藍偏藍色調(diào)偏差的含義色調(diào)偏差的含義 照明照明體體色差色差公式公式D65AF2F7F11CIELAB2.4712.2192.2202.3222.072CMC(21) 2.3302.4922.2132.1502.045CMC(11) 2.3352.4962.2242.1852.060光源對色差的影響光源對色差的影響 亦稱模擬等深色差亦稱模擬等深色差。指將深

6、度有差異的兩塊樣品，按照一定的關(guān)系，計指將深度有差異的兩塊樣品，按照一定的關(guān)系，計算出深度一致時的色差算出深度一致時的色差。當明度改變時，顏色的色相和飽和度也有不同程度當明度改變時，顏色的色相和飽和度也有不同程度的變化的變化。處理方法：處理方法： 先作等深處理，再求色差先作等深處理，再求色差 。,/tK SK SS實際等深212/2/1SKSKSKR據(jù)據(jù)kubelka-munk函數(shù)和函數(shù)和K/S值與染料用量間的比例關(guān)系值與染料用量間的比例關(guān)系，計算調(diào)整到深度相等時試樣的計算調(diào)整到深度相等時試樣的K/S值值 ：St：試樣深度與標樣深度的比值；試樣深度與標樣深度的比值；以這組反射率數(shù)據(jù)，得出和標樣

7、等深的以這組反射率數(shù)據(jù)，得出和標樣等深的“虛擬虛擬”的染樣按指定的色差公式計算試樣的殘余色差的染樣按指定的色差公式計算試樣的殘余色差。再按再按下式下式反推出等深試樣在波長反推出等深試樣在波長處的反射率值處的反射率值：（一）產(chǎn)品的合格判定（一）產(chǎn)品的合格判定1基于基于 L，a，b容差系統(tǒng)的評判容差系統(tǒng)的評判在標樣的周圍分別對在標樣的周圍分別對 L，a，b設(shè)定相應(yīng)的界限，形設(shè)定相應(yīng)的界限，形成一個長方體的成一個長方體的“盒子盒子”。區(qū)域內(nèi)的試樣被認為合格區(qū)域內(nèi)的試樣被認為合格。 區(qū)域外區(qū)域外為不合格為不合格。標樣L*a*b*軟件處理：軟件處理：把三維的坐標系統(tǒng)把三維的坐標系統(tǒng)拆分為一個二維和拆分為

8、一個二維和一個一維的系統(tǒng)，一個一維的系統(tǒng)，坐標軸為坐標軸為 L，a和和b。ab平面上的平面上的白色矩形表示在色白色矩形表示在色相和飽和度方面的相和飽和度方面的合格范圍合格范圍。L軸上的上下兩根軸上的上下兩根白線表示明度方面白線表示明度方面的容差的容差。2基于基于 L、C、H容差系統(tǒng)的評判容差系統(tǒng)的評判以以L、C、H來定義容差橢圓寬容度的范圍來定義容差橢圓寬容度的范圍 3基于基于CIELAB 的的E容差系統(tǒng)的評判容差系統(tǒng)的評判試樣試樣1和試樣和試樣2，與標樣的，與標樣的L，a相同，只有相同，只有b正正負號相反，從圖中可看出試樣負號相反，從圖中可看出試樣2由于有較大的色相偏由于有較大的色相偏差，目

9、測為不可接受差，目測為不可接受 。4基于基于CMC色差公式容差系統(tǒng)的評判色差公式容差系統(tǒng)的評判設(shè)定商業(yè)系數(shù)設(shè)定商業(yè)系數(shù)(commercial factor 簡寫為簡寫為cf)界限值后，如果計算出的界限值后，如果計算出的DECMC大于此界限值，大于此界限值，就判為不合格；如果小于界限值，就判為合格就判為不合格；如果小于界限值，就判為合格 。cf對容差橢球的形狀和大小有影響對容差橢球的形狀和大小有影響 （二）趨勢圖（二）趨勢圖生產(chǎn)廠提供一些用于判斷不同批次間的偏差是否在允生產(chǎn)廠提供一些用于判斷不同批次間的偏差是否在允許范圍內(nèi)的必要的信息許范圍內(nèi)的必要的信息。有助于分析生產(chǎn)工藝是否處于正常狀態(tài)有助于

10、分析生產(chǎn)工藝是否處于正常狀態(tài)。圖中超出上下限的樣品，雖對于標樣是合格，但因它們的批次間色差過大，所以同樣被判為不合格。（三）色光分類（三）色光分類利用色差公式中的分色差來控制顏色產(chǎn)品質(zhì)量利用色差公式中的分色差來控制顏色產(chǎn)品質(zhì)量。 人眼對分色差的色相變化最敏感，其次是飽和度，人眼對分色差的色相變化最敏感，其次是飽和度，最后才是明度最后才是明度 。根據(jù)人眼對三個分色差不同的敏感程度和所能根據(jù)人眼對三個分色差不同的敏感程度和所能感受的變化量，對染品進行分類時，三個參數(shù)感受的變化量，對染品進行分類時，三個參數(shù)的分類等級界限值通常控制為：的分類等級界限值通?？刂茷椋篖=0.8、C=0.4、H=0.2 。

11、（四）色牢度儀器評級（四）色牢度儀器評級ababhCL,*,ababLCH1變色牢度的儀器評級變色牢度的儀器評級對經(jīng)過色牢度試驗的試樣和未經(jīng)處理的原樣分別對經(jīng)過色牢度試驗的試樣和未經(jīng)處理的原樣分別 進行測量，計算進行測量，計算轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的灰卡級數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的灰卡級數(shù)222/1222*10002011000101MKFMKFFFFCCCCHHHCLEFEGS用計算出的用計算出的確定顏色改變的灰卡級數(shù)確定顏色改變的灰卡級數(shù)4 . 37 . 15FFEEGS10105 lg0.85 lg 23.4FFGSEE 分別測量在色牢度試驗中與受試織物相接觸的貼襯織分別測量在色牢度試驗中與受試織物相接觸的貼襯

12、織物和空白試驗中的貼襯織物物和空白試驗中的貼襯織物，計算其在，計算其在CIELAB色空色空間間的的E*和和L*，轉(zhuǎn)換為沾色的級數(shù)轉(zhuǎn)換為沾色的級數(shù)SSR 。2沾色牢度的儀器評級沾色牢度的儀器評級*2*20.4GSCIELABEEEL 沾色級數(shù)在沾色級數(shù)在 14 級級 沾色級數(shù)在沾色級數(shù)在 45 級級 GSESSRln45. 11 . 6GSESSR23. 05 Kubelka-Munk 函數(shù)的簡化形式函數(shù)的簡化形式 （一）用（一）用(K/S) 值表示色深值表示色深K/S=(1-R)2/2R 用各個波長下的用各個波長下的 (K/S) 值代替該波長的反射值代替該波長的反射 值，代入值，代入計算三刺激

13、值的公式計算三刺激值的公式 ：（二）用偽三刺激值之和（二）用偽三刺激值之和INTEG值表示色深值表示色深 該公式也被稱為該公式也被稱為（ Gardland公式）公式） 700400()dKF XSxS 700400( )dKF YSyS 700400( )dKF ZSzS INTEG = F(X) + F(Y) + F(Z) INTEG INTEG 值越大，值越大，顏色越深顏色越深 。（三）（三）Gall色深公式色深公式 B公式公式2/12/110)(YYaSKBK：常數(shù)。由相應(yīng)標準深度的灰色的明度值常數(shù)。由相應(yīng)標準深度的灰色的明度值Y 按按 Y=(K/10) 2計算得到，算得的計算得到，算得

14、的K 值作為常數(shù)使用：值作為常數(shù)使用：K1/1=19、K1/3=29、K1/9= 41、K1/25= 56、K1/200=73 Y：刺激值刺激值Y，決定試樣的明度。，決定試樣的明度。 a()：與色調(diào)有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)。：與色調(diào)有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)。 S ：在：在CIE x-y色品圖中，顏色點與消色點之間色品圖中，顏色點與消色點之間的距離，即顏色的飽和度的距離，即顏色的飽和度。染料的相對強度表示某一染料相對于標準品的發(fā)色染料的相對強度表示某一染料相對于標準品的發(fā)色能力，如試樣采用與標樣相同的染色濃度染色，所能力，如試樣采用與標樣相同的染色濃度染色，所得顏色深度相等，那得顏色深度相等，那么么該試樣的相對強度

15、就是該試樣的相對強度就是100分分(100%)；若深度比標樣淺，則強度低于；若深度比標樣淺，則強度低于100分；反之則高于分；反之則高于100分分 。（一）相對強度的計算（一）相對強度的計算%100%tsstF CRSF C下標下標t ：試樣；：試樣；下標下標s：標樣；標樣；C ：染制樣品所用：染制樣品所用的染料濃度；的染料濃度；F：染料以濃度染料以濃度C的用量在織物上產(chǎn)的用量在織物上產(chǎn)生的顏色深度生的顏色深度。 （二）（二）1/1標準深度的確定標準深度的確定 同一只染料，染色深度不同，測出的色牢度也不相同同一只染料，染色深度不同，測出的色牢度也不相同。 1/1標準深度應(yīng)具有的明度值標準深度應(yīng)

16、具有的明度值：6exp64 .20*PCPCLababSD130,nabnmnabmmnhhhhhKPnhCIELAB色空間中不同色區(qū)的界限角色空間中不同色區(qū)的界限角，n=1,2 SDLLL*L在在0.5之間之間，符合，符合1/1標準深度標準深度。 L0.5，比，比1/1標準深度為深標準深度為深。 L0.5，比，比1/1標準深度為淺標準深度為淺。由國際標準化組織由國際標準化組織ISOISO推薦的推薦的CIECIE雙參數(shù)白度公式是一種相對雙參數(shù)白度公式是一種相對白度評價方法白度評價方法，在特定的光源下，計算公式為：，在特定的光源下，計算公式為：1010,1010,10101700800yyxxY

17、WnnyyxxYWn1010,10,650900yyxxTnnwyyxxTnnw650100010W10,WT10Y1010, yx10,10,nnyx 白度值，代表樣品的白度白度值，代表樣品的白度；值值越越大，白度大，白度越越高高；淡色調(diào)值，代表樣品的色調(diào)偏移值淡色調(diào)值，代表樣品的色調(diào)偏移值；正值偏綠，負值偏紅正值偏綠，負值偏紅；樣品三刺激值中的樣品三刺激值中的Y刺激值；刺激值；樣品的色度坐標；樣品的色度坐標；完全漫反射體的色度坐標完全漫反射體的色度坐標。 公式規(guī)定使用范圍公式規(guī)定使用范圍 2805401010YW,1042WT 超出這個范圍，認為已不屬于白色范疇超

18、出這個范圍，認為已不屬于白色范疇。迄今為止最嚴密的白度評價方法迄今為止最嚴密的白度評價方法。 CyQxPYDW)()()(kynxmT)()(白度白度 色調(diào)值色調(diào)值 參數(shù)參數(shù)D、P、Q、C 和和m、n、k， 可用可用 CIBA-GEIGY 12塊密胺塑料標準白板作塊密胺塑料標準白板作標尺，在校正該儀器光源的紫外含量后求出標尺，在校正該儀器光源的紫外含量后求出。同色同譜色同色同譜色 ：如果兩個物體具有完全相同的光譜反射率如果兩個物體具有完全相同的光譜反射率R或光譜或光譜透射率透射率T，那么無論在任何光源下和任一標準觀察，那么無論在任何光源下和任一標準觀察者條件下都會是同樣的顏色，稱這兩個物體的顏

19、色者條件下都會是同樣的顏色，稱這兩個物體的顏色為同色同譜色為同色同譜色。 同色異譜：指具有不同光譜反射率同色異譜：指具有不同光譜反射率R或光譜透射率或光譜透射率T ，但在特定觀察者和特定照明體下具有相同三刺激值的但在特定觀察者和特定照明體下具有相同三刺激值的一對顏色一對顏色。 1計算兩個色樣（標樣和試樣）在參比照明體計算兩個色樣（標樣和試樣）在參比照明體D65下的三刺激值，進而求出下的三刺激值，進而求出CIELAB色差值色差值。 2如果兩個色樣在參比照明體如果兩個色樣在參比照明體D65下無色差下無色差 ，再分別計算出在測試光源再分別計算出在測試光源A、F2下的三刺激值下的三刺激值以及兩色樣之間

20、的色差值以及兩色樣之間的色差值 。AE2FE AAEMI22FFEMI同色異譜指數(shù)：同色異譜指數(shù)：， 3如果兩個色樣在如果兩個色樣在D65下有色差下有色差，那么首先要對，那么首先要對試樣進行校正，一般使用相乘校正，使其在參比試樣進行校正，一般使用相乘校正，使其在參比照明體下與標樣的色差為零照明體下與標樣的色差為零。校正方法校正方法1X1Y1Z2X2Y2Z21XX 21YY21ZZ 兩色樣在參比照明體兩色樣在參比照明體D65下的三刺激值分別為下的三刺激值分別為和和且且 校正系數(shù)校正系數(shù)21XXfX21YYfY21ZZfZ AX1AY1AZ1AX2AY2AZ2AXAXfX22AYAYfY22AZAZfZ22AX1AY1AZ1AX2AY2AZ2AEAAEMI2FMI和和試樣的三刺激值校正試樣的三刺激值校正為：為：求求取取和和之間之間的色差的色差則有則有 同方法可求出同方法可求出設(shè)兩色樣在測試照明體設(shè)兩色樣在測試照明體A下的三刺激值分別為下的三刺激值分別為： 2*652*652*65ADADADbbaaLLMI*65DL*65Da*65Db 標樣和試樣在標準照明體標樣