颜色标准与测量

中国涂料在线 http://www.coatingol.com 浅谈漆膜颜色、表示方法及测量 中南工业大学科学与系 李芝华，郑子樵 1 颜色的基本概念 颜色是大脑经过眼和视觉神经所刺激的感觉。这种感觉是入射光照到观察物表面所反射出的光线产生电脉 冲的结果，即颜色是物体性质和光源性质共同作用的结果。 物体的表面性质不同，一束入射光照射到表面上会有不同的结果。入射光可能部分或全部被反射、部分或 全部透射、部分或全部被吸收。如白色表面能反射所有波长的入射光，黑色表面能吸收所有波长的入射光，绿 色表面只能反射入射光的绿色射线部分，而吸收其他部分射线。 同一有色物体受到不同光源照射，会出现不同的颜色。正常的人眼能分辨出 100多万种不同的颜色，很 容易区分相近的颜色，而色盲患者对某些颜色不太敏感。 影响正常个眼对物体颜色的判断的因素有：物体本身的性质、光源种类和明暗、物体大小及环境背景、眼 睛对环境的适应性、观察角度等。 2 有关漆膜颜色的标准 GB/T3181-1995 漆膜颜色标准 GB/T6749-1997 漆膜颜色表示方法 GB/T9761-1988 色漆和清漆 色漆的目视比色 GB/T11186.1-1989 漆膜颜色测量方法 第一部分 原理 GB/T11186.2-1989 漆膜颜色测量方法 第二部分 颜色测量 GB/T11186.3-1989 漆膜颜色测量方法 第三部分 色差计算 GSB A2603-1994 中国颜色体系样册 GSB G51001-1994 漆膜颜色标准样卡 3 漆膜颜色表示方法及测量 3.1 色调法 GB/T3181-1995规定了用色调表示漆膜颜色的方法，应结合 GSB G51001-1994《漆膜颜色标准样卡》 一起使用。漆膜颜色以编号加名称表示。编号由一个或两个英文字母和两位阿拉伯数字组成。英文字母表示色 调，阿拉伯数字表示同一色调的不同颜色。颜色名称采用习惯的名称，如大红、中绿、深黄、浅灰等。 色调由 5种主色调红（R）、黄（Y）、蓝（B）、紫（P）、绿（G），以及这 5种相邻色调黄红（YR）、 绿黄（GY）、蓝绿（BG）、紫蓝（PB）、红紫（RP）组成。每种色调范围又包括若干种颜色，如红色色调包 括 5种颜色：R01铁红、R02朱红、R03大红、R04紫红、R05桔红。 中国涂料在线 http://www.coatingol.com GB/T3181-1995包括了目前常用的主要色漆的 83种颜色。GSB G51001-1994规定了该 83种颜色的 标准样卡。其分布情况见表 1。 表 1 常用色漆的色调和颜色分布情况 字母 色调 颜色数 R 红 5 YR 黄红 7 Y 黄 13 GY 绿黄 11 G 绿 10 BG 蓝绿 5 B 蓝 15 PB 紫蓝 11 P 紫 2 RP 红紫 4 合计 10 83 用这种方法表示漆膜颜色时采用目视比色法，与标准样卡对比进行测量。在自然日光条件下，或在比色箱 人造日光条件下进行比色。待测试样与标准样卡并排放置。相应的边互相接触或重叠，眼睛距试样 500mm观 察。为提高比色精度，试样与标准样卡位置应互换。光泽差别大的漆膜应先在自然日光下观察，再在比色箱中 进行观察，使照射光 0°角入射，人眼以 45°角观察。有争议时，应在符合国际照明委员会（CIE）标准光源 D65（相关色温为 6504K的平均昼光）的人造日光条件下进行比色仲裁。 3.2 CIE三色色标系统数据法 GB/T6749-1997规定的这种方法是以国际照明委员会（CIE）规定的用仪器测得的三色色标系统数据来 表示漆膜颜色。颜色坐标由三个相互垂直的矢量值明确表示出来。这种方法不适用于表示清漆和荧光漆膜的颜 色。 漆膜颜色可用下列三种 CIE三色色标系统数据之一来表示： （1）用三刺激值 X、Y、Z表示； （2）用刺激值 Y和色度坐标，X、Y表示； （3）用 CIE均匀色空间色坐标 L*、a*、b*表示； 三刺激值是在三色系统中，与待测光达到色匹配所需的三种原 刺激的量。CIE1931标准色度系统，即 2°视场色度系统，以 X、Y、 Z表示。CIE1964补充标准色度系统，即 10°视场色度系统，以 X10、 Y10、Z10表示。 三刺激值各与它们之和相比，称色度坐标。在 CIE系统中，由 三刺激值 X、Y、Z可计算出色度坐标 x、y、z: x=X/(X+Y+Z) 中国涂料在线 http://www.coatingol.com y=Y/(X+Y+Z) z=Z/(X+Y+Z)=1=x-y 1976年由 CIE推荐的均匀色空间称 CIE1976L*、a*、b*色空间。该空间是三维直角坐标系统，以明度 L*和 色度坐标，a*、b*来表示颜色在色空间中的位置。L*、a*、b*可由三刺激值 X、Y、Z换算而来。 用这种方法测定漆膜颜色时，采用规定的光谱光度计或光电积分类测色仪。先校正测色仪，然后在 D65光源， 10°视场下测定漆膜的光谱光度特性，每个试样测 5点，取平均值，再计算三刺激值 X10、Y10、Z10。也可使 用三刺激值色度计直接测定三刺激值 X10、Y10、Z10。 表示颜色时应标明测定仪型号、测试光源、照明/观察几何条件，标准观察者及是否排队镜面光泽。 [示例 1]某试样，采用 ACS-1800型测色系统，在 D65光源、10°视场、照明/观察条件（d/o）、排除镜面光 泽条件下，按规定测得一系列的 CIE三色色标系统数据（平均值）。该试样的漆膜颜色可表示如下： X10=74.35，Y10=77.88，Z10=66.51，ACS-1800测色系统，D65、d/o、排除镜面光泽； Y10=77.88，x10=0.3399,y10=0.3560,ACS-1800测色系统，D65、d/o、排除镜面光泽； L*=90.72，a*=1.03，b*=13.52，ACS-1800测色系统，D65、d/o、排除镜面光泽； 3.3 色调、明度、彩度（HV/C）标号法 色调、明度、彩度为颜色视知觉的三属性。色调判别颜色为主色或相邻色对的中间色；明度判定颜色的明暗 程度，其标度以绝对黑色为 0，绝对白色为 10作基准给予分度；彩度用以表明颜色偏离同明度中性色的程度。 这种方法不适于表示清漆和荧光漆膜颜色。 3.3.1 参照中国颜色体系样册确定颜色标号 （1）彩色漆膜 将试样与中国颜色系样册（或孟塞尔颜色图册）中相应色块比较，使试样处于最接近的两张色调图片之间。 先在一张色调图片上用内插（或外推）法估计试样的明度，使其精确到相邻两明度等级间隔 1/10。然后评定彩 度，精确在相邻两彩度间隔的 1/5。再在另一张色调图片上对明度和彩度进行评定。 用内插（或外推）法评定试样的色调，精确到相邻两个色调间隔（2.5）的 1/5。根据色调评定结果，再对明 度和彩度进行内插（或外推）计算。 彩色漆膜颜色可用色调、明度、彩度（HV/C）标号来表示，精确到 1位小数。 （2）无彩色（中性色）漆膜 将试样与中国颜色体系样册（或孟塞尔颜色图册）中的中性色图片的相应色块进行比较，用内插（或外推） 法确定明度等级，精确到相邻两明度间隔的 1/5。 无彩色漆膜颜色用字母 N接明度标号，再加斜线，即 NV/标号表示，精确到两位小数。 3.3.2 用仪器测量值（Yxy）确定颜色标号 中国涂料在线 http://www.coatingol.com 按规定，在 C光源、2°视场并排除镜面光泽的条件下，测出试样的刺激值 Y和色度坐标 x、y值，每个试 样测 5个点，取平均值。根据 Y值，在 GB/T6749-1997附录 A表中查出相应的明度 V。 从 GB/T6749-1997附录 A中选出最接近试样明度值的两张图。根据试样的色度坐标 x、y值分别在两张图上 查出试样的色调和彩度，再根据试样明度值，内插计算色调和彩度。 [示例 2]某试样在 C光源、2°视场、（d/o）、排除镜面光泽时，按规定测得刺激值： Y=46.02，色度坐标 x=0.500、y=0.454。 当 Y=46.02时，查 GB/T6749-1997附录 A表得相应明度值 V=7.28。 从 GB/T6749-1997附录 A图上内插，当 x=0.500、y=0.454时，色调为 10YR，彩度为 13.5。 故试样颜色为：10YR7.3/13.5。