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1塑胶配色色彩学塑胶配色色彩学塑胶配色色彩学塑胶配色色彩学2011.04.192011.04.192011.04.192011.04.192内容大纲�色彩三要素-光、物体、观察者�CIE标准观测者�色彩三属性、色空间�色彩的混合�Munsell色彩系统、Ostwald色彩系统�色差、色度图、色变现象�色料�色料在塑胶应用上的特性�染料和颜料特性比较�无机颜料和有机颜料特性比较3色彩三要素�光�照射物体,其反射或透射光之光谱组成则被改变�刺激视神经传至大脑,而产生色彩之感觉�物体�接受光之照射,将其中之部份波长吸收,因而改变光谱组成�将反射、散射或透射,而传播出去�观察者—人/仪器�接收光,分析其光谱组成(眼睛/分光仪)转换成色彩(人脑/计算机)如图所示,光线照射物体(苹果),由于果皮上的细胞吸收了部分波长,使得发散出去的光线呈现红色。当眼睛接触到此光线,将此讯息传入脑中,因而认为苹果是红色的。若眼睛直视光源,则认为光源是白色的。4色彩三要素-光�可见光：人眼所能感受到的电磁波,其波长范围在380nm~770nm 名 称 波长范围(nm)补 色 红外线(infrared)770无 红 (red)630~750青绿 橙 (orange)595~630青 黄 (yellow)560~595蓝 绿 (green)490~560红紫 蓝 (blue)435~490黄 紫 (violet)400~435黄绿 紫外线(ultrviolet)380无5色彩三要素-光源�光源:在日常生活中,最常接触的是日光、日光灯、钨丝灯。但由于这些天然光源并不稳定,并不适于作为配色之参考标准,有鉴于此,国际照明委员会(CIE)制订了一组标准光,源如下表所列:光源说 明色温(0K)A钨丝灯泡所产生之光2854B(较罕用)钨丝灯光经滤镜所得之光,近似之正午之阳光4800C(较罕用)钨丝灯光经滤镜所得之光,近似北方仰角450白云呈现之光色,由于缺少紫外线之定义,现已逐渐被D65所取代6750D65经滤镜合成之照明体,近似日光,并不实际存在6500Macbeth75000K钨丝灯光经玻璃过滤所得之光,近似北方天空日光7500F11TL84型日光灯管所生之光4000F2CWF型日光灯管所生之光42306色彩三要素-物体�透射:当光照射到物体时,若物体为透明,则光波可穿透而过。�散射:光在介质中,若遇到粒子,则会改变方向。其转角则有关于(1)粒子颗粒的大小、及(2)粒子与介质之相对折射率。�吸收:分吸收部分可见光波长之光能,转化为分子振动之能,而以较低能量之光波释出。分子振动能的范围通常在红外线,为人眼所不能感觉,而其余波长则仍可为人眼接收。�荧光:原理与吸收相同,但吸收之范围在紫外线区或低波长之可见光区,而释出范围在可见光区,因而增加人眼所感受到的光线强度。7色彩三要素-物体�反射:当光照射到物体时,若物体为不透明或半透明,则光波改变方向。由于表面粗糙度,可分为下述二类:�镜面反射:对于光滑平面,其反射方向相当一致。其反射光称为光泽。�扩散反射:对于粗糙平面,光泽消失,反射光则向各方向扩散。8色彩三要素-观察者�眼睛是人类接收光的器官,而将眼睛传入讯号转成色彩则是脑。�在眼球内部之视膜上,分布有杆状体及锥状体,系人体内侦测光线的明暗及色彩的细胞。�杆状体:分布较广,主要为判别明暗,但无法判别色彩。�锥状体:大多集中在黄斑附近,主要为判别色彩,但在昏暗的状态下则无作用,故人在黑暗中仅能分辨黑白。�仪器:使用最广的测色仪器是分光仪。其构造主要分成四部份:光源、单波器、侦测器、记录器。9CIE标准观测者�CIE标准观测者:于1931年采用67人的色彩感觉之测量平均值,称之为标准观测者。其测量装置如下图所示。此一装置为一黑箱,内有一白色荧幕,在中央有一隔板。此荧幕正好对眼睛成20为视角(小面积判色法)。在1964年,为了因应大面积测色上之需要,CIE又制订了以100为视角的标准观测值(大面积判色法)。R:700nmG:546nmB:436nm10色彩三属性�如果将所有色彩装在一个空间里,则每一个颜色均独立占有自己一个位置,可以以XYZ立体坐标表示之。�在CIExyz色彩系统中之色彩三属性：�色相：Hue�明亮度：ValueorLightness�彩度：ChromaorSaturation�一般以Lab值表示色彩之三维空间：�L*：Lightness明亮度�a*：green/redaxis红/绿轴�b*：blue/yellowaxis黄/蓝轴CIELABCIELABCIELABCIELAB色彩系统色彩系统色彩系统色彩系统11色空间�暖色系及寒色系�色立体概念图12色彩的混合�加法混色：色光之混合,是将各色光之能量相加,因而眼睛所感受到的是一个加成的光谱。�色光三原色：红(R)、绿(G)、蓝(B)�互补色：若两个色光之混合为白色,则此二色光为互补色。而在色度图上,此二色光之连线通过光源点。13色彩的混合�减法混色：色料是将入射光中的部份波长吸收,故色料的混合所造成的光谱中,失去的波长乃是由各色料吸收。�色料三原色：蓝绿(CYAN)、洋红(MAGENTA)、黄(YELLOW)14Munsell色彩系统�这是由美国的一位美术老师所创建,描述色彩以HV/C之记号表示之,H为色相(Hue)、V为明度(Value)、C为彩度(Chroma)。色相环分为五种主色相:红(R)、黄(Y)、绿(G)、蓝(B)、紫(P),及其中间色相:黄红(YR)、绿黄(GY)、蓝绿(BG)、紫蓝(PB)、红紫(RP)。每一色相由1至10又区分为十色,共计有100种色相。15Munsell色彩系统�5Y8/14��5Y4/6�亮度饱和度9.598765432101246810121416Ostwald色彩系统�这是由德国化学家于1923年所发表,着重于颜料之混合。色彩标示为色彩、白、黑成分之代号。主要色相分8种主色:黄(Y)、橙(O)、红(R)、紫(P)、海蓝(UB)、蓝绿(T)、海绿(SG)、叶绿(LG)。每一主色相又分为三种色相,共计有24种色相。17色差�色差之定义：当二色样在色彩空间之接近到某个程度,人眼无法分辨出二者之间的色彩差异时,此种色差称为”恰可察觉”(just-noticeable)色差。若二者之色差大于恰可察觉色差,但仍可为他人接受时,称为”可接受”(acceptable)色差。�有不同光源的能量分布计算(A,D65,C,TL84,CWF…等)。�两种不同的标准观测视角(20及100)。�色差计算：HUNTERLAB、CIEL*a*b*、CIEL*u*v*、FMC2、JPC79、CMC(2:1)、BFD(1.5:1)、BFDA(1.5:1)、CIEXYZ、…等。�使用率最高的为CIEL*a*b*,其公式如下：*1*22*2*2*2*2*2*2*1*22*1*22*1*2*:)()()(*:)()()()()()(:CCCLCEHLbaLLbbaaE*−=∆∆−∆−∆=∆∆+∆+∆=−+−+−=∆彩度差色相差18色差�CIEXYZ是最原始的色差公式,在右图中之25个椭圆代表在各色彩的色差容许量(colortolerance)(为实际大小之十倍)。由图可知,在各个部位的容许量颇不一致。19色度图�图为1931x,y色度图20色变现象�在配色过程中,最常遇到的问题便是色变。若两物体在某一条件下呈相同的色彩曲线,但如改变其条件(观测者或光源),则色彩曲线便不同(异谱同色)。故配色者应将此现象调至最低之情况，尤其在色粉组合之选择时相当重要。21色变现象�色变现象,主要可分为:�光源色变。�观测者色变。�几何色变。22色料�色料:能改变物体色彩的材料。就其成份可分为颜料与染料。�颜料:�有机颜料:色泽鲜艷、着色力佳、半透明、比重低、大部份不可熔解于溶媒中,以及耐光、耐候性依色料中间体及表面处理而定。�无机颜料:色泽及着色力比有机色料差、不透明、遮蔽力优、优越的耐热及耐旋光性、比重大、完全不溶于溶媒中。�染料:色泽鲜艷、着色力高、完全透明、可溶解于溶媒中、一般而言耐光及耐候性较颜料差、只要溶解均匀,无分散问题。23色料在塑胶应用上的特性�耐温性(Heatresistance)�耐旋光性(Lightfastness)-BluewoolScale:1-8级�耐候性(Weatherfastness)-GreyScale:1-5级�色泽(Colorshade)及着色力(ColorStrength)�移行性(Migration)�塑胶机械性的影响(MechanicalProperties)�毒性(Toxicology)24染料和颜料特性比较项目染料颜料着色力度/色浓度较好较差鲜艷度较好较差透明度较好较差溶解度较好较差耐旋光性较差较好颜色的坚牢性较差较好加工性较好较差25无机颜料和有机颜料特性比较项目无机颜料有机颜料粒径大小大粒子小粒子遮蔽力好差透明性差好着色力度/色浓度差到好好鲜艷度/饱和度差到好好密度高低耐热性极佳差到好耐溶剂性极佳差到好耐候性极佳差到好26色相、明度、彩度比对�色相比对�明度比对彩度比对