白度的主观评价标准通常是一种量值估计,即观察主体对某一给定刺激得到的知觉量作直接评价,并给出合适的数量值,通常借助标准白度卡与待测样品进行比对,以确定样品的白度等级。
如日本制定JIS L0807-1971标准,该标准评级卡共分为5对,分为5级,以5级的增白效果为最好,1级最差,该评级卡只能用于确定增白后与增白前的白色变化程度,不能用来单独评定织物经增白后达到哪种白的程度,仅具有相对意义。
在纺织和塑料行业,国际上通常使用汽巴一嘉基(Ciba-Geigy)塑料白度卡,该标准白度样卡分为12等级,其中1~4号板加有黄色染料,为非荧光增白样卡,5~12号加入荧光增白剂以提高白度,为荧光增白样卡。每个等级对应一个白度值,该白度值是Ganz白度公式计算所得。将试样置于相邻标准样之间,并依次对比,若试样视觉白度等于某级别所具有的视觉白度,该级数则为试样白度级数,若在两级别之间可取平均值。如果试样为非纯色性的白,级数前加字母表示色偏向色光(R偏红,G偏绿)。
我国现行行业标准FZ/T 01068-2009《评定纺织品白度用白色样卡》,该白色样卡有对应于视觉感官的5个等级白度档次,每个等级对应的白度值按CIE白度公式计算。5级代表白色等级最高,1级代表白色等级最低。评级方法与汽巴一嘉基标准白板类似。
颜色感觉与听觉、嗅觉、味觉等都是外界刺激使人感觉器官产生的感觉。光经过物体反射或透射后刺激人眼,人眼产生了此物体的光亮度和颜色的感觉信息,并将此信息传至大脑中枢,在大脑中将感觉信息进行处理,于是形成色知觉,人们就可辩证认出此物体明亮程度、颜色类别、颜色纯洁的程度(明度、色调、饱和度)。外界光刺激一色感觉一色知觉是个复杂的过程,它涉及光学、光化学、视觉生理、视觉心理等各方面问题。人的颜色视觉有如下特征:
1.颜色辨认
凡视力正常的人,都可以分辨波长从380nm到780nm整个可见光范围内的红、橙、黄、绿、蓝、紫等各种颜色,以及大量的中间色。但在颜色辨认中,人的视觉对不同波长范围的光的颜色辨认灵敏度不同,即对有的波长范围分辨能力强,而另一些范围内分辨能力差。
2.颜色对比
在视场中,相邻区域的两个不同颜色的互相影响叫做颜色对比。在一块红色背景上,放一块白纸或灰色的纸,当我们注视白纸几分钟后,会感觉白纸呈现绿色。当照明光源比较强、背景的红色比较浓艳时,这种作用更强烈,如果背景是黄色,白纸会出现蓝色。红色和绿色是互补色,黄色和蓝色也是互补色。每一种颜色都可以在其周围诱导出其补色。如果在一块彩色的背景上,放上另一颜色,由于颜色对比,两颜色互相影响,使两颜色的色调各自向另一颜色的补色方向变化,如果两颜色互为补色,则彼此加强饱和度,在两颜色的边界,对比现象明显,因此,我们进行颜色观察时应尽量避免环境中的对比效应的干扰。
3.颜色适应
在日光下观察一物体的颜色,然后马上移至室内白炽灯下观察,开始时,室内照明看起来会带有黄色,物体的颜色也会带有黄色。几分钟后,当视觉适应了白炽灯的颜色后,原来感觉到的黄色将慢慢消失,室外内照明也将慢慢趋向白色。人眼在颜色的刺激作用下,所造成的颜色视觉变化称为颜色适应。对某一颜色光适应以后,再观察另一颜色时,后者的颜色会发生变化。在一块暗背景下,投射出一小区域的黄光,在观察者看来,无疑它一定是黄色的。但当眼睛注视面积较大的强烈的红光,经一段时间后,再看原来的黄色,这时黄光会显示绿色。经过一段时间后,眼睛又从红光的适应中恢复过来,绿色会逐渐变浅,最后又变为原来的黄色。同样,预先适应绿光,再观察黄光,会感觉光变红,一般对某一颜色光预先以光适应后,再观察其它颜色,则其明度会降低,饱和度的变化则和两颜色的色相有关。若两颜色互为补色,其饱和度会提高,否则饱和度会降低。
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按惯例,先了解白度指数:
白度指数是用来表征白色或浅色粉体材料白度的一种方法。
白度指数是以标准白度为基准,通过测量样品反射光的强度来确定其白度。白度指数越高,表示样品越白;反之,则越暗。
白度指数通常分为如下两类:
以标准白度为基准 。通过测量样品反射光的强度来确定其白度,这是一种表征白色或浅色粉体材料白度的一种方法。
以黑体辐射率为基准 。通过测量样品的反射率来确定其白度,这是另一种表征白色或浅色粉体材料白度的方法。
此外,还有吸光度、透射率、反射率等参数可以用于表征白色或浅色粉体材料的白度。
白度在很多行业都被作为很重要的指标,制造商们认为白度是单一的指数,相对三维色差公式比如CIE L*a*b*来说更容易理解和接受,所以,出现了很多描述白色程度的公式。为了更好地描述白色,这些白度公式或指数必须能代替样品的特征,比如两个样品在比对白度时,他们在光泽、表面纹理、透明度和其它物理特性上的趋势要和测量指标对应起来,而且这些样品必须是无彩色接近白色的,那些有颜色的产品不适合白度,测量起来是没有意义的。
wanmei的白我们称为PRD(perfect Reflecting Diffuser),WI值是100,Tint指数是0。MgO和BaSO4是高反射的物质,比较接近PRD,但也有更好的物质替代。
不同的白度应用在不同的行业或域中,zui常用的白度是E313白度,来源于ASTM E313标准(白色不透明物质白度和黄度的标准测试方法),其和CIE的差异参见ASTM E313-20。
常见的白度公式
1、CIE白度(WI CIE)相当于 ASTM 方法 E313 中公布的白度指数,计算方法相同,广泛应用于各个行业中。
●WIE313=4Z%-3Y●WICIE=Y+800(Xn-X)+1700(yn-y),这里xn=0.3101,yn=0.3162(C/2°)、xn=0.3138,yn=0.3309(D65/10°)
2、甘茨白度(WI GANZ)的计算类似于CIE白度的二维公式,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。Ganz白度的贡献是当测量荧光样品时,仪器光源的衰减或结构的不同带来了WI和Tint指数的不同,Ganz白度则提供了连续稳定的测量。
●W=DY+Px+Qy+C(D65/10)●Y和xy是三刺激值和色品坐标,DPQC是系数,D=1,P=-1868.322,Q=-3695.690,C=1809.441
3、蓝光白度(457Bt)可用于测量纸张的白度测试,根据TAPPI文件T452在 400 nm至510 nm范围内计算457 nm 白度。HunterLab 的分光光度计测量结果与符合TAPPI的仪器上进行的测量结果一致。
●Wb=R457=KbΣR(λ)F(λ)△(λ)●Wb、R457,蓝光白度,仪器光谱响应在有效波长457±2nm,半宽度为44nm的蓝光条件下测定的反射因数;●Kb,规划系数,=ΣF(λ)△(λ);●R(λ),样品的光谱反射因数;●F(λ),蓝光白度仪的相对光谱响应分布;●λ,波长。
4、亨特白度(Hunter)基于HunterLab公司发明的L,a,b色立体空间的L,a,b值计算得到。
●WH=100-[(100-L)2+a2+b2]1/2,●WH=L-3b
5、Z%白度,通常用于纸张亮白度的测量
●Wz=0.847Z(C/2°),●Wz.10=0.932Z10(D65/10°),Z%=100ZCIE/Zn
6、Tint白度
●Tw,10=900(0.3138-x10)-650(0.3310-y10)
7、Taube白度
●ASTM E313 1973年用过的公式,WTB=4B-3G,现使用较少
8、Y亮度,同XYZ里的Y
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