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色彩知识简介

精确的色彩交流

-用色差计还是用分光测色计?

-附仪器的使用范围

认识颜色。

通过颜色来认识。

在任何环境中,颜色总能吸引注意力。

我们的生活总是被五彩缤纷的颜色所包围着。 我们大家都认为颜色是美丽的,但是我们的日常生活中,它却有很多作用: 它不仅影响我们品尝食物和购买其他物品,一个人的脸色还说明他的健康情况。 即使颜色如此多地影响着我们,而它的重要性还在不断地增长,我们对颜色的知识以及对它的调控总显得不足,使得在确定产品的颜色或在与颜色有关的商业交易中带来各种各样的问题。 因为人们是根据个人印象或经历来判断颜色的,但是对每个人来说,要用普通的,统一的标准来准确地调控颜色那是不可能的。 那么我们是否有一种办法来准确地表示某种给定的颜色*,或向另外一个人来描述这种颜色,并由这个人正确地再现我们所看到的那种颜色呢? 在工业和科研的各个领域之间怎样才能顺顺当当地进行色彩信息交流呢? 显然,我们需要更多的有关颜色的信息和知识。

第一部分

让我们来研究颜色。

只要我们环顾四周,就有各种各样的颜色跃入我们的眼帘。 在我们的日常生活中,我们被包围在无数的颜色之中。 然而,和长度或重量不同,还没有量度颜色的物理标度,当问及某一颜色是怎样的时,每一个人的回答未必相同。举个例子,如果我们对人们说蓝色的海洋蓝天时,每一个人由于他们的色灵敏度和过去的经历不同,每个人想象中的蓝色就不是一样的。对颜色来说,这就是个问题。 因此让我们来研究一下颜色并定出实用的颜色数据。

 

这个苹果是什么颜色的?

对颜色的表示法常常是十个人十个样子,各个不同。

下面有两个红球。 你如何向别人描述两球颜色的差别?

色调、亮度、 色饱和度。 色彩世界由这三个属性构成

色调、亮度、色饱和度 构成了一个色立体。

为色调、亮度和饱和度建立标度,我们就能用数字来测量颜色。

几种不同的色空间···I

几种不同的色空间···II

几种不同的色空间···III

用色彩色差计测量各种颜色

色彩色差计擅长揭露细微的色差

某些颜色从人眼看来是一样的,但是用色度色差计还可测出其间的细微差别。

色彩色差计的特点

在前几页里,我们已经谈到颜色是怎么一回事以及如何表示颜色。 下一部分里,我们将讨论颜色的基本原理,例如是什么使得苹果是红的,以及为什么同样的颜色在不同条件下看起来不一样。大多数人认为这些事情是理所当然的事,但是真正懂得的人却很少。 对于生产部门或科学实验室里的颜色调控来说,要求是较为严格的,有必要对颜色的性质知道得更多一些。 让我们对颜色的世界作更深入的研究。

目录

 

为什么苹果看起来是红色的?

人们可以看到作为颜色的特定波长

光线进入我们的眼睛给我们以色感的过程,以及色彩色差计测色的过程,这两者之间有何区别?

利用分光测色计来看光 (和颜色)的组成部分

用分光测色计测量各种颜色

三刺激法和光谱光度分析法的区别

当光源改变时为什么颜色会显著地改变?

分光测色计甚至能处理复杂的条件等色现象问题

分光测色计的特点

第三部分

选择分光测色计的基本知识。

关于颜色的基本常识已在中做了说明并且我们现在应该也认识到分光测色计可以对各种颜色从不同角度进行分析。
让我们来研究一下更多关于影响选择分光测色计的特殊颜色和条件。

目录

比较色差计与分光测色计

色彩与光泽度(SCESCI方式)

特殊色彩的测量

特殊被测物体及测量条件

新色差公式CIE2000

如同所说,三刺激值色差计有相对价格低廉,外形小巧,出众的灵便性以及操作简便的特点。它

可以很方便地测得三刺激值。 但是色差计却不适合用于例如反射率光谱及色强度等复杂的色彩分析中。
分光测色计具有高精度性和不断增加的多功能性。由于它可以测得每一波长下的反射率曲线,因此更适用

于复杂的色彩分析。 当然,分光测色计价格也比色差计更为昂贵。 在选择不同类型仪器前,您必须考虑

到在应用领域里对色彩精度的要求到底有多高。

 

 

 

色差计主要用于生产线及产品检查中的色差测量。

 

 

分光测色计通常用于实验室和产品开发研究中的高精度色彩分析和管理。

物体颜色会随着观察条件,检查角度及照明角度不同而变化,这在I部分第2中已有说明。 当一台仪

器测量样品时,光源射向样品的角度以及传感器接收光线的角度,我们称之为几何光学结构。

 

单向照明系统
这是从一个方向提供照明的方式。 在45/0结构中,样品表面被来自45度角的线形光照射,反射光被

固定位置(0度)传感器接收。 0/45结构中,样品表面由固定位置(0度)线形光提供照明并由45

度的传感器接收反射光。

 

积分球散射照明系统
这种系统利用一个积分球,使光线从各个方面均匀地射向样品表面。 (积分球是一个内表面涂有如硫酸钡这样的白色物质,能使光线均匀漫射的球形装置)。 一台d/0结构仪器利用漫射照射样品并在固定角(0度)接收反射光线。 一台0/d结构仪器从0度角照明样品并接收从各个方向来的漫射光线。 (+/-5度角内的镜面反射光可利用SCE/SCI功能来排除或包含在内。)



 

第四部分

附录

曾在本书中讨论过的术语,标准和色空间的详细说明。

目录

标准观察者和10º补充标准观察者/配色函数

XYZ 三刺激值 (CIE 1931)/ XYZ 三刺激值 (CIE 1964)

xyz色度坐标/xy 色度图

L*a*b*色空间/均匀色空间

L*C*h 色空间

亨特尔Lab色空间/孟塞尔色空间

L*u*v* 色空间

CIE 1976 UCS 色度图/∆E*94色差公式(CIE 1994

物体色与光源色的区别

物体色与光源色的区别 II

新色差公式CIE2000

柯尼卡美能达仪器的使用范围

1、汽车/运输的颜色测量

颜色及外观的测量

汽车行业是色彩仪器广泛应用的行业之一。 而且其应用范围仍在呈扩大的趋势。
对于外部零件,喷涂色彩的多样化和一体式缓冲器的设计更加促进了对色彩测量的需求。 随着金属涂层和珠光涂层需求比率的增长,根据人眼来判断色彩或者采用传统的色彩仪器来管理色彩已经成为过去。另外,在设计上还有一种趋势,即,将缓冲器与机身整合,这样就导致了外形的复杂化(弯曲的表面和边角)。 没有明确的评估角度和方法,根本无法对产品进行管理。 CM-512m3,一种多角度分光光度计,以其可同时测量高亮度和较暗色彩这一特性,已经为众多公司所广泛采用。

对于内部零件,采用激光雕刻的深层颗粒状表面材料具有更加复杂的色彩特性。 同时,用于独立内部零件之间严格色彩比较的色彩仪器的需求呈不断增长的趋势,以便改善整体色彩的协调性。柯尼卡美能达针对此种品质改善,提供了两种机型: CM-2500c45/0几何结构型号),用于具有不同颗粒的零件之间的色彩比较,CM-2600d(积分球型号),用于批量生产部件的色彩管理。

光的测量

除了内部/外部零件的色彩管理外,各项目中同样应用到了测量。 其中之一是汽车仪器面板的2D测量(组合仪表)。 CA-2000色彩分析仪已经广泛应用于快速检测仪器面板中使用的LED的亮度值和色彩。

三维扫描

对于3D测量,在汽车行业中普通应用了非接触式3D扫描仪。 测量目标包括压印或塑料浇铸的内部/外部零件;焊接或锻造的零件(如引擎、悬浮系统和供应/排放系统);以及其它零部件,包括座椅、轮胎、和翻新零件。 “VIVID 9i”非接触式3D扫描仪在设计、外形分析以及尺寸检测方面都得到了普遍的应用。 近期观察的仪器中另一个成功的应用方面是,得益于其高度的测量精确性,减少了模具准备的时间。 "VIVID 9i"同样广泛应用在航空和航海行业。

 

2、电子行业的测量

颜色及外观的测量

色彩仪器在电子机械行业中的应用很普遍。
其中之一就是对外部色彩的管理。 过去,白色货物一词指的是家用电器的色彩应用很有限。但是,随着彩屏手机的出现,越来越多的产品也呈现出色彩缤纷的外表。 结果,电子机械生产商和零件生产商之间的主动沟通就变得尤为重要,分光光度计(如CM-2600d)得到了广泛的应用,其原因就是其测量不受条件等色现象的影响(*)。

* 这种两种颜色在一种光源之下显示相同,但在另一种光源之下显出不同的现象,称为条件等色现象。

光的测量

LCD、等离子、和其它平板显示器的开发和生产过程中,柯尼卡美能达的CA系列和CS系列对于管理和调节工作都起到了至关重要的作用。 CA-210, CA-100plus, CA-2000, CS-200 CS-1000等型号在生产线和世界范围内的开发地都扮演者重要角色,主要包括白平衡和伽马调整,以及面板色彩的测量和管理。

三维扫描

在电子机械行业,非接触式3D扫描仪的应用还在显著扩大。 尤其在家用电器和AV设备领域内,"VIVID 9i"非接触式3D扫描仪应用在众多项目中,例如将外观设计概念模型转换为3D CAD数据,或者检查机械部件之间的干扰情况。此种应用在设计和产品开发上都有效节省了时间

 

3、食品/农业的测量

颜色及外观的测量

食品和农业行业是色彩仪器广泛应用的行业之一。 应用领域呈扩大趋势,包括加工食品以及农产品、肉类和海产品的色彩测量和管理。

对于加工食品,色彩仪器广泛应用在各种食品的色彩管理上,包括饮料、快餐、乳制品、调味品、面条、鱼酱、和果酱等。 尤其对于超市货架上大量摆放的食品,更应通过色彩仪器进行严格管理。另外,色彩仪器通常用来进行加工方法的消费者喜好调查或研发工作。

对于农产品、肉类和海产品,色彩仪器普遍应用于检查增长量或等级分类。
对于农产品,主要应用包括蔬菜和水果的色彩等级判断(使用CR-400的用户参数功能)和使用SPAD-502进行的大米和其它谷物的增长量判断。

对于海产品,其应用包括通过测量鱼的颜色来确定喂养混合比率和喂养方法,以此对养殖鱼类进行增长量控制,或者对Nori或紫菜进行等级判断,确保品质。

对于肉类产品,分光光度计对肉类的红色度进行光谱分析,这样,对于生肉的新鲜程度判断和保持新鲜程度方法的研究上都起到了重要作用。

三维扫描

非接触式3D扫描仪在食品行业也得到了广泛应用。 其应用范围包括面包的体积测量到芒果的增长量控制。同样适用于设计食品包装和饮料瓶的过程中。

 

4、建筑的测量

颜色及外观的测量

建筑材料行业应用色彩仪器已经有很长时间的历史,用来管理屋顶和墙壁的外部材料、地板的内部材料、天花板和墙纸、以及铝制门窗和隔板等装置的色彩。

由于建筑材料一般偏大,手握式色差计(如CR-400系列)就很实用。 由于测量面积较大(Φ50 mm),CR410非常广泛地应用于测量带有外露混凝料的镶板或带有图案表面的地板材料/瓷砖。

同样在铝制门窗的生产中,CR系列已经融合到测色进中,并起到了决定性作用。

光的测量

在建筑设计领域,T-10照度计和CL200色品计常常用来测量建筑物的照度分布或设计照度。 CS-100A,一种非接触式色差计,在设计环境与建筑物外部颜色达到和谐一致的进程中起到了关键作用。

三维扫描

非接触式3D扫描仪广泛应用于外部墙壁的设计过程中,例如融合石壁的外观和其它自然物体到外部墙壁的设计中。同样适用于设计屋顶瓷砖、建筑材料和建筑物石块。

 

5、医疗/化妆品的测量

颜色及外观的测量

色彩仪器的应用在医疗和化妆品行业中同样呈上升趋势。

对色彩要求极为苛刻的化妆品行业,长久以来都应用色彩仪器进行色彩管理和色彩调整。

其中包括各种化妆品的色彩调整和管理,包括指甲油、口红、粉底霜和乳液;以及染发的色彩测量。

新的应用领域同样出现在基于肤色测量的护肤品的开发上。

医疗和医药行业中对色彩仪器的应用也持续了很长时间,比如用来区分药片。 牙医也使用色彩仪器制造接近患者牙齿颜色的假牙。

三维扫描

医疗行业长久以来都在应用非接触式3D扫描仪。 VIVID系列在牙科和整形美容(主要在大学内应用)的医疗研究上起到了重要作用。非接触式3D扫描仪同样用来设计修复术(如人造手臂和腿)。

在化妆品行业中,数字转换器用来分析脸部表情,松弛度和皱纹,以获得产品开发的反馈。 新的应用领域已经蔓延到了尿布的开发以及洗发水或其它容器的设计上。

医疗用测量

PULSOX系列氧饱和度监测器和黄疸仪表可在没有血液样本的条件下测量新生黄疸,这一应用已被医疗领域广泛采纳。

 

7、喷涂行业的测量

颜色及外观的测量

喷涂行业是最早开始使用色彩仪器的行业之一。

色彩仪器的应用涉及到众多领域,包括涂料生产商的研发工作和生产进程,在色彩匹配中心进行的色彩判断和出厂色彩判断,验收检测,以及在喷涂公司喷刷后的色彩管理。

对于色彩要求极高的汽车和其它行业,在供应链(包括涂料生产商、零件生产商、以及最终装配厂商)中色彩仪器尤为重要。

各种类型的分光光度计都应用在日常的色彩调整、色彩管理和色彩通信上,其中包括CM-512m3(多角度类型,用于金属色和珠光色),CM-2600d系列(用于立体色),CM-3600d系列(积分球类型),以及CM-2500c45/0几何结构类型)。

 

8、塑料行业的测量

颜色及外观的测量

由于越来越多工业产品中的材料已经更改为塑料,因此许多行业使用色彩仪器来测量和管理塑料的色彩。 有两种类型的塑料: 不透明塑料(如ABS)和透明塑料(如聚碳酸酯)。 要测量和管理的色彩也不相同: 前者为反射色彩,而后者是透射色彩。 CM系列分光光度计适用于上述目的,而且同样广泛应用在测量不规则表面(如颗粒状材料)的色彩,或者用于测量半透明色彩的浊度(雾度3D扫描仪)。

色彩仪器融入到日常生产活动的流程中,包括颜料或树脂生产商的色彩管理,彩色球生产商的色彩调整和出厂色彩判断,浇铸后的色彩管理,以及各种验收检测。

三维扫描

3D测量已经应用到各种塑料材料的测量上,包括OA设备(如打印机和复印机的机盖)、玩具、工具、和体育用品、以及汽车和电子机械行业用零件。

 

9、纺织/服装的测量

颜色及外观的测量

纺织和染色行业是最早使用色彩仪器的行业之一。

在染色工厂中,分光光度计已经广泛应用于纺织或布料染色过程中的染料混合物准备、试样染色的色彩检查、以及现场色彩检查(手持式)。

对于位置较远的染色工厂,很难从服装厂接收到色彩指示或者从工厂发送色彩许可。 如果工厂较近,可以交换样品。 但是,如果距离较远,运输样品就需要花费几天时间,真是最坏的设想,样品可能丢失。为了解决这些问题,分光光度计获取的数字色彩信息通信就成为主流,不再采用交换样品进行色彩信息通信。

三维扫描

服装厂同样需要进行3D测量。 计算机上的装配模拟现在采用3D图像,而且VIVID 3D扫描仪用来输入3D数据内容。 其它可能的应用领域包括定制鞋子和服装的尺寸测量,以及塑形内衣的效果测量。

 

10、纸张/造纸行业的测量

颜色及外观的测量

在造纸行业中,色彩仪器用来染色后彩色纸张的管理,以及荧光增白后白色纸张的白度管理。

尤其对于白度管理的应用,STFI-Packforsk,一家瑞典研究机构(为造纸行业提供了一种IR3ISO 参考3级)级别的标准白纸),指出CM-3630分光光度计是标准的测量仪器。 因此,CM-3630广泛应用在北欧和其它地区的造纸行业中。

 

11、印刷/包装的测量

颜色及外观的测量

共有几种印刷方法,包括平版印刷(胶印)、铜板印刷(凹版印刷)和凸版印刷。 凹版印刷是长久应用色彩仪器的领域。

在凹版印刷中,印刷前应当准备特定的色彩混合物。 CM-2600d和其它分光光度计用于混合物的色彩调整以及印刷色彩的管理。

胶印过去仅需要进行CMYK浓度测量,但是现在也需要使用分光光度计进行色彩管理,原因在于特殊色彩使用的不断增加,这样就印刷前需要特定的混合色。

三维扫描

在包装生产行业中,越来越多的公司开始使用3D扫描仪。 现在3D扫描仪已经在所有的包装设计中起到了决定性作用,其中包括食品包装、产品减震垫、以及饮料瓶。

所用仪器型号

颜色及外观的测量

·                                 CR-400/410

·                                 CR-700d/600d

·                                 CM-2600d / 2500d

·                                 CM-2500c

·                                 CM-2300d

·                                 CM-3700d

·                                 CM-3600d

·                                 CM-512m3

·                                 Uni Gloss 60

·                                 Multi Gloss 268

·                                 SpectraMagic NX

光的测量

·                                 CS-2000

·                                 CS-200

·                                 LS-100/LS-110

·                                 CS-100A

·                                 CA-2000

·                                 CM-512m3

·                                 CS-10w

·                                 CA-S20w

三维扫描

·                                 RANGE7/RANGE5

·                                 VIVID 9i

·                                 Polygon Editing Tool

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