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一、白度的定義及分類 白是具有光反射比高和色飽和度低的特殊顏色屬性,是基于目視感知而判斷反射物體所能顯白的程度。一般當(dāng)物體表面對可見光譜內(nèi)所有波長的反射比都在80%以上時(shí),可認(rèn)為該物體表面為白色。白色位于色空間中相當(dāng)狹窄的范圍內(nèi),它們與其他顏色一樣,可以用三維量(即光反射比Y、純度C、主波長λ)來表示。但人們卻習(xí)慣將不同白度物體...查看詳情>>
一、白度的定義及分類
白是具有光反射比高和色飽和度低的特殊顏色屬性,是基于目視感知而判斷反射物體所能顯白的程度。一般當(dāng)物體表面對可見光譜內(nèi)所有波長的反射比都在80%以上時(shí),可認(rèn)為該物體表面為白色。白色位于色空間中相當(dāng)狹窄的范圍內(nèi),它們與其他顏色一樣,可以用三維量(即光反射比Y、純度C、主波長λ)來表示。但人們卻習(xí)慣將不同白度物體按一維量白度(W)排序來定量評價(jià)其白色程度,而把理想白色(如高純度硫酸鋇,其白度值為100%)作為參比標(biāo)準(zhǔn)。無論是目視評定白度,還是用儀器評定白度,都必須建立在公認(rèn)的“標(biāo)準(zhǔn)”基礎(chǔ)上。所以,所謂白度是指距離理想白色的程度。
為了便于研究及比較,人們引入三刺激值Y(明度)、興奮純度(Pe),以及L、a、b值幾個(gè)物理量來規(guī)范白度或顏色。對于Y和Pe來講,不同的人有不同的看法,有資料顯示物體表面Y>70,Pe<10時(shí)可看做白色,有的則顯示Y=70~90,Pe=0~10時(shí)為白色。
為了進(jìn)一步改進(jìn)和同一顏色的評價(jià)方法,國際照明委員會(CIE)引用了L、a*、b*三個(gè)數(shù)值來表示某一顏色,L值為亮度,變化范圍了0~100,L=0為完全黑暗,即為黑色,L=100為明亮。a*、b*值有正負(fù)之分,其中a表示紅綠色,-a*為綠色,絕對值越大,綠色飽和度越大,+a*為紅色,數(shù)值越大,紅色越強(qiáng)烈。b*值為黃藍(lán)色,-b*為藍(lán)色,絕對值越大,藍(lán)色越深,+b*為黃色,數(shù)值越大,黃色越深。有了這三個(gè)數(shù)值之后可在空間建立三維顏色坐標(biāo)系,見圖1,L、a、b為坐標(biāo)軸,任何一種可見光顏色都可以在坐標(biāo)系中表示出來,這種表示方法比于Y和Pe更為精確,適用范圍更廣。
圖1 三維顏色坐標(biāo)系
目前,國際上對于白度的計(jì)算公式或方法有多種,如甘茨白度、藍(lán)光白度、亨特百度、Tabble白度、建材白度等,甚至每個(gè)行業(yè)或企業(yè)都有不同的評定方法,就是用頻率來看,甘茨白度、藍(lán)光白度、亨特白度是應(yīng)用最為廣泛的三種,下面簡單介紹一下。
1、甘茨白度
甘茨白度是CIE在20世紀(jì)80年代公布的白度公式,其特點(diǎn)是以物體顏色的三刺激值為依據(jù)進(jìn)行計(jì)算,相關(guān)的公式如下:
W10為干茨白度值,TW、TW10為淡色調(diào)指數(shù),Y、x10、y10為在10°視場下測得的式樣值,xn、yn為在10°視場下D65標(biāo)準(zhǔn)光源的坐標(biāo)值,其中xn=0.3138,yn=0.3309。該公式的優(yōu)點(diǎn)是對于白度較好的物質(zhì)測量結(jié)果較為準(zhǔn)確,但是對于其他顏色的測量準(zhǔn)確性較差,一般只用于評價(jià)白色物質(zhì)。
2、藍(lán)光白度
藍(lán)光白度簡寫為Wb或R457,公式為:
Wb=Kb∑R(λ)F(λ)△λ
該公式中,Kb為歸化系數(shù),數(shù)值為Kb=∑F(λ) △λ,R(λ)為標(biāo)準(zhǔn)白板的藍(lán)光白度儀器相同照明觀察條件下的光譜亮度因數(shù),F(xiàn)(λ)為藍(lán)光白度計(jì)的相對光譜相應(yīng)分布,λ為波長。由于該公式的參考量較多,二期計(jì)算起來較為繁瑣,因此通常用三刺激值色度測量儀(D65在10°下測量)測出的Z值來轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化公式為:
Wb=0.925Z+1.16
上述公式也具有一定的使用范圍,因其參數(shù)較少,計(jì)算方便在油墨、涂料等領(lǐng)域可作為計(jì)算參考,而且準(zhǔn)確性較高。
3、亨特白度
亨特白度在我國比較通用,在國標(biāo)中也有明確規(guī)定,亨特白度用WH表示,計(jì)算公式如下:
式中a、b為亨特色品指數(shù),L為亨特明度指數(shù)。亨特白度的測量有兩種方法,一種是在C照明體2°視場中,亨特指數(shù)L、a、b分別為:
另一種亨特白度的測量方法是在D65標(biāo)準(zhǔn)照明體10°的視場中,亨特指數(shù)L、a、b分別為:
上述各式中X2、Y2、Z2與X10、Y10、Z10分別為2°視場和10°視場中的三刺激值。該方法的特點(diǎn)是以色差形式計(jì)算白度值,測定結(jié)果的白度值較高,極差較小,適用于白度值較高的樣品的測量,在鈦白粉行業(yè)中應(yīng)用較多。
二、白度的測量方法
白度的計(jì)算和測量方法有多種,因此在對比白度時(shí)需要說明用的何種計(jì)算方法,因?yàn)椴煌挠?jì)算方法得到的白度值有較大不同。在市面上有很多用于測量白度的儀器,不同一起的測量原理可能存在差異,致使同種樣品使用不同儀器測量時(shí)結(jié)果有所不同。
目前用于測量白度的儀器有MS-350、ND101-DP、ZDB-1等,它們的光源型號和視野角度有所不同,不同的測試條件對白度的影響較大,因此,測試方法的選擇對白度數(shù)據(jù)有相當(dāng)大的影響。
收起百科↑ 最近更新:2017年07月03日
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機(jī)構(gòu)所在地:安徽省合肥市