色彩基本理论与色差评估

色彩基本理论与色差评估纺织QC培训课程2020/2/102主题内容•色彩的基础知识•色彩的感知效果•光•颜色度量体系•色差的目测评判•色差的仪器测量2020/2/103色彩的基础知识•什么是颜色?•颜色是人的视觉系统对可见光的感知结果.感知到的颜色由光波的频率决定.•光波是一种具有一定频率范围的电磁辐射,其波长范围很广.•电磁辐射中只有一小部分引起眼晴的兴奋而被感觉,其波长在380~780nm范围之间.2020/2/104色彩的基础知识2020/2/105色彩的基础知识•为了观察色彩,需要三个参与方:•光源•物体•观察者2020/2/106颜色的三个特性•色调:又称为色相,指颜色的外观,能够比较确切表示某种颜色色别的名称.用于区别颜色的名称或颜色的种类.色调是视觉系统对一个区域呈现的颜以的感觉.这种感觉就是与红、绿、蓝三种颜色中的哪一种相似,或与它们组合的颜色相似.它是最容易把颜色区分开的一种属性.圆周表示色调2020/2/107颜色的三个特性•饱和度:指颜色的纯度,饱和度越高就越有黄、橙、红紫色彩感觉,饱和度越低就越接近灰色系列.•下图中不同颜色具有相同的色调和明度,但它们的饱和度不同,左边的饱和度最低,右边的饱和度最高.•毫无白色渗入的颜色就是饱和色,叫做纯色;•纯色与黑、白、灰或其它颜色混合后,纯度就会降低.半径大小表示饱和度的深浅2020/2/108颜色的三个特性•亮度:也叫做明度.有色物体单位面积反射的光的强弱程度.•明度的一个极端是黑色(没有光),另一个极端是白色,在这两个极端之间是灰色.在许多颜色系统中,明度常用垂直轴表示.•如图所示的七种颜色,它们具有相同的色调,但它们的明度不同,底部的明度最小,顶部的明度最大.垂直轴表示明度2020/2/109颜色三个特性间的关系•相互联系、相互制级;•改变其中一项,颜色随之发生变化.2020/2/1010配色的基本原理•配色的含义:将不同颜色的染料拼混起来,得到一种特定的、所要求的颜色或改变某一颜色的色光,就是配色,印染行业称谓拼色.•拼混染料的个数越多,颜色越暗、越灰.•配色三原色(红、黄、蓝)•拼色:1次色、2次色、3次色.2020/2/1011配色的基本原理•1次色:红、黄、蓝.•2次色:两种原色经过一次色拼混,可以得到橙、绿、紫等颜色.•3次色:以两种2次色进行拼混,或以任意一种原色与灰色相拼混.2020/2/1012色彩的感知效果—条件配色•条件配色:在一种光源下两种颜色相互匹配,但在另一种光源下却不匹配.•这是由于两个样品含有不同着色剂的原因,导致了不同的反射特性.有些光源可使这种差异最小化,而其它光源却反而会增大差异.2020/2/1013颜色的感知效果---条件配色2020/2/1014颜色的感知效果—同时对比•发生在当一种颜色被另一种不同的颜色包围时中,被包围的颜色将改变它自身的色调,朝包围其颜色之互补色变化.•让我们看看下面这些例子:2020/2/1015颜色的感知效果—同时对比2020/2/1016颜色的感知效果—同时对比不同的灰色?2020/2/1017颜色的感知效果—同时对比不,是相同的灰色!2020/2/1018•发生在当一种颜色被另一种颜色包围时,被包围的颜色朝围绕其颜色之色调改变.•现在让我们看以下效果:颜色的感知效果—同化作用2020/2/10192020/2/1020•当你注视一种颜色很长一段时间后,会发生这种情况.•若注意力过于集中于某种颜色,当此颜色被移除后会在意识中出现其互补色的残象.•下面,我们来做一个目视测试.颜色的感知效果—补色残象2020/2/1021X看着这个〝X〞2分钟2020/2/1022X2020/2/1023光—什么是光?•光是一种人眼可视的辐射能(电磁波).•它存在于可见光谱的380~780纳米的波长范围.人们看到的光来自于:太阳或借助于产生光的设备,包括白炽灯泡、荧光灯管,它们释放白色或接近白色的光.•相对能量的光,可以由光谱功率分布(SPD)曲线定义.2020/2/1024国际主要通用光源光源灯的类型色温内容及用途D65过滤钨灯(专利)6500K模拟平均北天空日光,光谱符合欧洲、太平洋周边国家视觉颜色标准.是纺织、汽车、零售、塑料、油漆及印刷业的国际标准.CWF(F02)美国商业荧光4150K美国商场和办公室灯光,属冷白光.TL84欧洲商业荧光4100K欧亚地区典型办公、零售用照明.U30(F12)美国商业荧光3000K属冷荧光,用于商场、橱窗、办公室照明,等同于TL83.UV紫外光(黑光灯)BLB用于检视增白剂效果、荧光染料等.2020/2/1025光•人的眼晴在可视范围内见到〝光〞,但〝光〞与〝颜色〞不同.•眼晴所感受的刺激被传送至大脑,在这里色彩的概念第一次出现.•我们所〝看到〞的颜色是从眼晴接收到的光,并结合融入了影响我们每一天的所有其他因素的所有输入.•无光则无色.2020/2/1026颜色度量体系•颜色度量体系:也叫做颜色制或颜色体制,实际上就是人们组织和表示颜色的方法.许多中文文献习惯把〝Colorsystem〞译成〝颜色系统〞.•讫今为止,表示颜色的方法主要有2种:一种叫做〝颜色模型Colormodel〞,另一种叫做〝编目系统Catalogingsystem〞•颜色模型是用简单方法描述所有颜色的一套规则和定义.颜色空间是颜色模型最普通的例子,RGB,CMYKCIEXYZ,CIELAB都是颜色模型.•编目系统是给每一种颜色分配一个唯一的名称或号码.如Munsell表色系统,Pantone公司开发的Pontone颜色系统.2020/2/1027颜色度量体系•蒙赛尔颜色系统:将三维颜色空间分为色调、亮度和色度三轴.此系统在有序性方面十分强大,但却没有提供色彩空间描绘的坐标系统.•CIE颜色系统:将任光谱曲线转换为三个字母,称为三色值:X,Y,Z•当Y与光亮联系起来,X和Z与色调和色度无关.2020/2/1028CIE开发的色品图2020/2/1029CIE1976LAB•CIE1976LAB颜色空间简写CIELAB,在许多文献上,也称CIEL*a*b*.•CIELAB颜色系统是使用最广泛的物体颜色度量方法,并作为度量颜色的国际标准.•CIELAB系统使用的坐标叫做对色坐标,使用对色坐标的想法来自这样的概念:颜色不能同时是红和绿,或者同时是黄和蓝,但颜色可以被认为是红和黄、红和蓝、绿和黄以及绿和蓝的组合.2020/2/1030CIELAB颜色空间2020/2/1031CIELAB颜色空间•CIELAB使用L*,a*和b*坐标轴定义CIE颜色空间.•其中L*代表光亮度,其值从0(黑色)~100(白色).a*和b*代表色度坐标,其中a*代表红－绿轴,b*代表黄－蓝轴,它们的值从0到10.a*＝b*＝0表示无色,因此L*就代表从黑到白的比例系数.2020/2/1032CIELAB颜色空间•在CIELAB颜色空间中,以差用△E*表示,颜色空间用△E*CIEL*a*b*表示.因此,•△E*=(△L*2+△a*2+△b*2)1/2•其中,△L*表示亮度差,△a*表示红－绿差,△b*表示黄—蓝色差.2020/2/1033如何看色差报告?•L=明暗度•a=在色度图的红—绿轴,其值正为红轴,负为绿轴.•b=在色度图的黄—蓝轴,其值正为黄轴,负为蓝轴.•c=彩度或是颜色的饱和度,其值越在彩度越高(越有黄橙红紫等色彩感觉),其值越低越接近灰色系列.•h=指色相角,其0度为+a轴,其90度为+b轴;其180度为-a轴,其270度为-b轴,2020/2/1034如何看色差报告?•DL=比较样的L减标准样的L,共DL值＞0则比较样是较明的,其值＜0则比较样是较暗的.•Da=比较样的a减标准样的a,其Da值＞0则比较样是偏红轴,其值＜0则比较样是偏蓝轴.•Db=比较样的b减标准样的b,其值＞0则比较样是偏黄轴,其值＜0则比较样是偏蓝轴.•Dc=比较样的c减标准样的c,其值＞0则比较样的色彩是较鲜艳的,其值＜0则比较样是没有色彩的感觉.•Dh=为角度差也就是黄橙红紫蓝绿的色相环上的色光觉差.•DE=总色差.2020/2/1035色差的目测评定•色彩视觉:如果你是色盲,你将不能准确评估样品的色变.•确定的光源:标准的光源,照明水平,辐照度≥600Lx•周边环境:中性灰色,接近ISO105A02灰卡1~2级.•在关掉除灯箱外的其它源后,眼晴应适应至少2分钟.2020/2/1036蒙赛尔色调测试—色彩视觉2020/2/1037色差的目测评定•正确的观察距离:眼晴与被观察物体700±150㎜•中性色调服装:无彩色•在目测评定前,观察员应适应照明条件至少2分钟.2020/2/1038色差的目测评定•观察台:中性灰色(因为背景颜色可影响被感知的色彩)•参考ISO105A022020/2/1039照明观察要求1.光源入射光与纺织品表面成45°角,观察方向大致垂直于纺织品表面.照明/观察条件:45/0光源的照明与样品表面成45°2020/2/1040照明观察要求2.光源垂直照射于样品表面,观察方向与样品表面成45°,照明/观察条件:0/45光源目光45°试样光源的照明垂直于样品表面2020/2/1041色差的目测评定•在摆放标准样品和比对样品时,须检查样品和试样的经纬方向,并注意样品和试样的方向应一致.•印刷的图案应排列对齐.•结合处应清晰易辨,即不要重叠,也不要样品间出现缝隙.•观察方向应与样品摆放方向保持一致.•移除影响评判的其它物品2020/2/1042ISO105A02变色灰卡AATCC变色灰卡2020/2/1043色差的目测评定•评定变色用灰色样卡ISO105A02(GB/T250)•由5对无光的灰色卡片组成,根据观感色差分为5个整级档次,即5、4、3、2、1.在每2个档次中再补充1个半级档次,即4~5、3~4、2~3、1~2,就扩展为发档卡.•每对的第1组均是中性灰色,第2组成只有5级的与第1组成相一致.其它各对的第2组成依次变浅,色差逐级增大,各级观感色差均经色度确定.2020/2/1044灰色样卡的使用•将纺织品原样和试后样各一块并列置于同一平面，灰卡与待比对的样品靠近置于同一平面上。•背景应是中性灰颜色，近似灰卡1级和2级。•如需避免背衬对纺织品外观的影响，可取原布两层或多层垫衬于原样和试后样之下。观察方向大致垂直于织物表面。•依灰卡的级差来目测评定原样与试后样之间的色差。2020/2/1045灰色样卡的使用•当原样和比对样之间的色差相当于灰色样卡某级所具有的观感色差时,该级数即为两块样品的色差等级.•如果两块样品之间的色差接近于灰色样卡某两个级别中间,则色差可定为中间级别,如4~5级,3~4级.•只有当两块样品之间没有观感色差时才可定为5级.2020/2/1046ISO、AATCC灰卡色差及级别对比级别ISO灰卡(CIELAB色差)容差AATCC灰卡500.20～0.64～50.8±0.20.61～1.041.7±0.31.01～2.03～42.5±0.352.01～2.833.4±0.42.81～3.82～34.8±0.53.81～5.326.8±0.65.81～7.41～29.6±0.77.41～10.3113.6±1.010.31～14.6＞14.62020/2/1047影响评定的因素•穿着•彩色隐形眼镜•观察者个性•嘈杂的环境•疾病与疲劳•用眼过度或睡眠不足2020/2/1048色差的仪器测量•常用测色仪器:反射分光光度计•在整个可见光范围的若干波长下,用于测量来自一种不透明样品和当时同样被照射的白色样表面反射光的比率的基本仪器.•主要用于颜色的测量和色差的比较.2020/2/1049纺织品表面颜色的测定通测GB/T8424.1-2001•原理:利用反射方法进行测定不透明或几乎不透明(但不是半透明)材料的颜色数据.•测色仪器型号很多,观测面积、照明方法及几何条件等性能各异,不同型号的仪器测得的数据结果并不完全一致.•校准:为了获得精确的测量结果,任何测色仪器在测试前都必须进行校准,校准方法尽管因仪器的型