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色差儀檢測在涂料行業中的應用

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色差儀檢測在涂料行業中的應用

發布時間:2015-09-22 瀏覽:581 次

摘要:這邊文章主要是就是有關涂料行業的顏色基本知識、顏色觀察和檢測的特點以及色差儀在涂料行業中的應用。

前言

隨著工業生產的發展涂料市場的突飛猛進,國外很多大型涂料企業也看中了中國這片廣發的土地,紛紛投資、合資或設廠,引進很多先進的涂料生產和檢測技術,提升國內涂料行業的產品檔次,同時也加強國內涂料顏色品質檢測的力度,色差儀的投入使用就是基于此而來的,色差儀是一種基于精密光學原理研發的檢測和分析色彩信息的儀器。早期的涂料生產商使用色彩品質控制檢測儀器一般都是進口的愛色麗、美能達、GretagMacbe等,但是隨著國內顏色檢測行業的發展現在國產色差儀也開始逐漸占領國內市場,國產色差儀的特點是檢測速度快,測量精度高,價位相對較低,同時售后服務比較快。

隨著技術的進步和對產品要求的提高,20世紀80年代末期就開始有涂料廠商引進色差儀用于品質管理。等到了90年代又引進色差儀,用于油漆的顏色管控,到今天已經有10余年之久了。在這個過程中,色差儀很好的完成了管理和控制顏色,消除人眼觀察色彩產生的誤差,滿足了客戶對涂料顏色品質的要求,產生了良好的經濟效應和社會效應。


一、顏色的基本知識

涂料的各種功能中裝飾保護是其最重要的功能之一。現在許多建筑外墻都是使用涂料的各種顏色開展示自己的特點,而住戶裝修是為了彰顯自己房間的特點也會采用不用的涂料進行布置點綴。
另外涂料顏色也用來區分不同物體特征,在工廠中人們用不同的顏色來區分不同的管道以防止由于由于去分不清而帶來的以外事故。因為有了顏色,世界才萬紫千紅,生機盎然。人類肉眼所看到的顏色是由于自然界的光或人工光源照射到物體表面,經物體表面吸收部分光線再反射部分光線,反射的光線射到眼睛并刺激眼睛而產生的一種感覺。
顏色的三特性:色調(Hue)表示物體是紅、橙、黃、綠或中間顏色的知覺的一種特,用于區分顏色;明度(Value)是人眼對物體的明亮感覺;彩度(Chroma)表示顏色是否飽和純潔的一種特性。
物體反射出的光線的單色性越強,物體顏色的彩度值越高。
二、人眼觀察顏色時的影響因素

2.1光源的影響

顏色是由于光的吸收與反射而形成的。不同的光線經同一塊樣板吸收和反射,反映到人眼時顏色就有區別,即同一塊樣板,在不同的光源下會顯示不同的顏色。早期的涂料生產廠,再急著生產的貨,晚上也不會配色,因為涂料都是在自然光下使用的晚上配色由于光不同配出來的顏色很有可能有很大的差異。為了保證產品的顏色質量,早起的涂料廠只能如此。標準光源對色燈箱的出現創造比色對色不受地理及環境影響的照明條件。但是在生產儀器的檢測只是為肉眼觀察提供一組觀察參考數據,但最終還是要用人眼來觀察顏色。特別是鋁銀粉和珠光粉顏色,儀器很難做出最佳的測量,而且某些產品無法用儀器測量。
2.2 周圍環境的影響

肉眼在觀察顏色的時候很容易受到周圍環境的影響,因而產生了對立顏色學說。在這種顏色學說中科學家推出:紅、綠、藍椎體在通過視覺神經傳向大腦的反應過程中進行重新組合,黃一藍代碼、紅一綠代碼和黑一白代碼。這是色差儀可以測試顏色的一個基礎依據,這個錐體也是色差儀器中常說的色彩空間椎體。

接著說顏色對立學說,但我們盯著紅色、黑色和黃色三種顏色組成的一面墻,認真看數分鐘后,再看旁邊的一面白色的墻,眼睛為了適應這種突然的顏色轉變,保持色彩平衡會先給大腦一個綠顏色和藍顏色的信號,最后才會恢復視覺給出正確的白色信息。這就是對立顏色學說。也就是為什么周圍環境會影響視覺的觀察的原因。

2.3 觀察者人為的因素

其實這個最容易理解的,人的情緒不同、對顏色的敏感程度不同,伸著心理、生理因素都可以影響顏色觀察的結果。而儀器就不存在這種因素,這也是為什么現代涂料工業生產要結合人眼與色差儀器共同檢測完成色彩品質控制的原因。人可以靈活的控制調節細節、溝通客戶,儀器可以客觀給出色彩信息。
三、色差儀的基本知識
3.1 色差儀幾何結構特點

涂料行業一般使用都是可以分析顏色信息和色差的分光色差儀,這種儀器在色差儀器中是屬于頂端產品,結構精密、功能強大、性能穩定。目前市場使用最為廣泛的分光測色儀有兩種:定向的(0°/45°)和漫反射型的(d/8°)。

定向0°/45°分光色差儀的幾何構造是0°角垂直于樣板照明,光線照到樣板后漫反射,在45°角的地方接收測量。儀器在測量時在45°角有多只光源接收器以達到最佳的測量效果。用這種儀器測量的結果與由于顏色和表面光澤變化在視覺上引起的外觀變化相符合。它用于質量控制時效果非常好,與人眼觀察物體的方式相一致,結果也與人眼最接近。

現在一般進口儀器都是采用漫反射(d/8°)型的,這種分光色差儀一般有一個內壁涂白的球漫反射照明樣品,在8°角測量。這種測量方法忽略了表面特性和光澤對顏色的影響,提供的測量僅符合顏料/染料等顏色的變化,所以我們在電腦配色系統中選擇這種儀器。
3.2顏色檢測的表示方法

為了可以更方便的區分顏色,同時也為了色差儀的測量能夠實現,國際照明委員會(CIE)用L*、a*、b*,CIE L*、C*、h*,Hunter L、a、b,x、Y、Z,L*、C*、h*,Y、x、z等多種方法來表示顏色的色度坐標。現在涂料行業使用的色差儀采用Hunter L、a、b和CIE L*、a*、b*是兩種色彩公式比較多,這些色彩公式都是與X、Y、Z值進行算術推導出來的。但是要注意計算公式的不同,測量后的色彩數值也是不同,這就是為什么現在市面上暢銷的色差儀器都不能通用。

Hunter L、a、b在顏色空間的藍色部分是收縮的,而CIE L*、a*、b*在顏色空間的黃色部分是過度擴張的。在實際使用過程中,筆者想提醒大家的是一定要注意L*、a*、b*和L、a、b的區別,兩者不能混為一談,我就看到過把L*、a*、b*當作L、a、b的情況,數據差別很大,以為是儀器出了問題,實際是把色度坐標弄錯了。
3.3 光源選擇

色差儀的照明一般采用一個固定的燈泡,如能量穩定的鎢絲燈或壽命較長的氙燈,以及穩定比較好的LED光源。同樣要注意同一個色板在不同光源照射下儀器測量的記過是不同。這是因為不同的光照到樣板上被吸收和反射的光線不同,造成了人眼和儀器在看顏色時的差別。

一般在建筑用卷鋼涂料采用是D65光源,D65是模擬自然光照條件就相當于日光照射。建筑色彩一般都是在日光下顯示的,所以建筑涂料一般都是采用D65做為照明光源的。而家電卷鋼涂料由于其使用性質決定大部分用于室內,根據室內燈光而采用A標準光源來對樣板進行測色,它是一個精心規定的鎢光源。其他的光源如熒光燈光源,在許多類型下都可使用。例如有些織物廠就采用熒光燈光源。所以根據實際的使用情況和用戶要求,選擇合理的光源作為雙方認可的測量方式,一旦雙方認可,必須在相同的條件下,對顏色進行測量,以減少不必要的系統誤差和人為錯誤,達到最佳結合點。
四、實際生產中的應用
4.1 建立顏色數據庫
因為顏料的顏色與制成樣板后的顏色有差別,工廠把各種彩色顏料分散于所用的樹脂體系中,配好顏色,制成標準樣板。做好樣板后送給客戶認可,客戶認可后就可以根據樣板數據來進行調整。
把確定的樣板顏色輸入電腦,建立各種樣板的數據庫。
4.2 調色配色
分光光度色差儀不僅可用于調整顏色,達到用戶的要求,還可以根據工廠的實際情況進行電腦配色。電腦配色要求先做大量的前期工作,對所采用的各種顏料做成標準顏色樣板,數據輸入電腦進行保存,不能忽略的是要輸入選定的黑色和白色單色數據。各種單色顏料的數據就成為電腦配色的基礎,電腦可以根據顏色樣板進行自動配色,提供多種配方供我們選擇,我們可以選擇一種經濟而又簡單的最佳方案,這樣就大大減輕了工作強度。對于顏色色差的控制,素色漆一般要求△E控制在1以內,對于高要求的用戶,AE可以控制在0.5以內。更進一步,可以分別對L、a、b值作控制。

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