测色及计算机配色(第二版)(第六、七章)

可设定为三档或五档。浓度间隔不要过大，染料用
量不要太高，因为浓度越高， K/S 函数与浓度之间
的线性关系越差，直线的斜率也越小，结果的准确
性越低。
（2）用分光测色仪测得试样的K/S值，并储存。
（3）用生产的批次样染料，以选定的浓
度染色。所得染色试样的深度，应该在标准染料 染得的试样的深度范围之中。否则，应重新设定 批次样染料的染色浓度。 （4）确定批次样染料染色试样的深度，处于步骤1 中的哪两档深度之间。 （5）此时，相邻两档深度之间，K/S函数与染料浓 度之间的关系，可以近似看成直线。再用线性内 差法，计算出假如用标准染料，染得与批次样染 料，所染试样深度相同时，标准染料的染色浓度。
染料力份的测定。

评价染色牢度。
上述方法和公式中，有些结果在与视觉的一
致性方面尚存在一定问题，有待进一步研究。
染料强度
B
染料强度 = （K/S）样品
×100%
A B
A
（K/S）标准品
K/S函数在染料力份评价中的应用 K/S 函数应用于染料力份的评价中，是一个比较
简单易行的方法。其方法如下： （1）用标准染料，按设定的浓度染色。染色浓度
具有相同的色相。
7. Kubelka—Munk函数是常用的表示织物表面色深 度的方法，也是计算机配色中处方预测的理论基 础。
8. Pineo公式和Fink-Jensen公式修正后，K/S值与
有色物质浓度c之间的线性关系得到改善，但是
计算太复杂，使用不方便。
计算实例 右图中染色样品A、B的分 光反射率图。最大吸收波 长630nmρA=5.5%
（2）求α（Φ）。先求色相角Φ，根据Φ角查表（教
材中附表Ⅳ）。 （3）将S、α（Φ）代入公式，计算B值。

若B1/1=0，表示样品深度刚好是1/1标准深度。


若B1/3=0，表示样品深度刚好是1/3标准深度。
若B≠0，则
B＞0，表示样品深度比标准深度深。
B＜0，表示样品深度比标准深度浅。 B﹤ 0或B﹥ 0，表示公式选择不合适。 ﹤ ﹥
五、加莱兰特（Garland）式
表达式：Avis=X ´+Y ´+Z ´
X ´ =∑ F(λ)S(λ)x(λ)Δ(λ)
n
Y ´ =∑ F(λ)S(λ)y(λ)Δ(λ)
Z ´ =∑ F(λ)S(λ)z(λ)Δ(λ)
i=1 i=1 n
i=1 n
F(λ)= {[1-（ρλ–ρ0）]2/2（ρλ–ρ0）}{[1-（ρλ–ρ0）]2/2（ρs–ρ0）}
而Y和Z都说是 色。那么到底谁对呢？
色，
可能都是对的——条件等色。
当10º标准观察者时：X1=X2,Y1=Y2,Z1=Z2
染色时如何控制染色深度？
染色深度能否用owf表达？
染色牢度与染Байду номын сангаас深度的关系
染色牢度随表面色深度的变化而变。一般表
面色深度高，日晒牢度也高。因此当评价染料的
牢度时，应该在相同深度下进行。否则没有可比
性。
为了方便牢度评价，20世纪20年代，德 国和瑞士的染料公司制定了一套标准深度， 叫做“Hilftypen”
同色同谱色。
第二种情况下，如何在ρ1 （λ）≠ρ2（λ）的条件下， 使等号两端的式子相等，从 而使它们等色呢？
2. 如果两个色样具有不同的光谱反射 率 曲 线ρ1 （λ）≠ρ2（λ），而却有相同的三刺激值，则称这 两个颜色叫做同色异谱色。
从下式可以看到，当观察者是同一个人的时候
d
d
只有式的两端SD（λ）是不同的数，上式才能成立。
浓度之间的关系：
K/S =（1-ρ）2/2ρ -（1-ρ0）2/2ρ0 = k*c
式中：ρ0 ——不含有色物质固体试样的反射率；
k —— 比例常数；
c ——固体试样中有色物质浓度。其值等
于当织物中的染料为单位浓度﹝1%（owf）或
1g/L﹞时的K/S值。
对Kubelka—Munk函数的讨论： 1.含ρ0的一项可以省略，变成K/S =（1-ρ）2/2ρ条 件是： ①ρ值较小（深色）； ②在比较两样品的相对表面色深度时。
Ｐinto公式：K/S=(1-ρ)2/2(1-r)(ρ-r)
Fink-Jensen公式： K/S=（1-ρ）2/（1+kρ）
（ρ-r）修正。
式中：k——由纤维内部反射决定的常数；
r——由纤维表面反射决定的常数。
当r=0时：Pineo公式= Kubelka—Munk函数
6. 用K/S比较两样品表面色深度时，试样应该
也就是光源发生变化，或者说，同一个观察者在不同的光
源下，有可能将ρ1（λ）≠ρ2（λ）的两个颜色判断为 同色。
二、标准色度观察者条件等色
物体 A B
观察者 ΔE 观察者 10°标准 2°标准 0 10°标准 2°标准
ΔE
>0
实际生活中，人与人之间的视觉差异也可能造成这
种条件等色现象。如A、B两物体，X说是
其中只有Kubelka—Munk函数是重点。
表面色深度测试和计算的意义
牢度比较；
研究染料的染色性能。
常用测试项目：
染料上染百分率（%） owf 表面深度 （%） 常用K/S值
一、库贝尔卡 — 蒙克（Kubelka—Munk）函数
颜料涂布于某基质后，通过研究其表面深度与颜
料浓度之间的关系，得到该函数。
种颜色。
过去乃至现在 标准深度的确定仍然在使用标准色卡。 但是现在也可以通过测色来表示颜色的深度， 甚至色卡的制作都可以用测色结果来规范。
例如：日本的JIS标准深度色卡在制作时，实测值 与标准样卡之间的色差就规定了一个范围，只有 符合色差要求才能制作出合格的标准深度色卡。
第二节 常见的表面色深度计算公式 不同的反射
2.同P应该取最大吸收波长对应的值，即ρ
3. 若吸收峰平坦，无明显ρ
min。
min时，λmax是一个范围，
则可以选定一个范围λ1～λ2，取ρ平均值。
4.K/S值越大，颜色越深，有色物质浓度高。
5. 当颜色极深时，K/S≠kc 。就是说K/S与有 色物浓度之间的关系不及比耳定律（溶液浓度—吸 光度）线性关系好。 可以用
ρB=7.0%代入公式：
K/S=（1-ρ）2/2ρ 得 结果 K/SA=8.118 ＞ K/SB＝6.178。所以样品Ａ
的颜色比样品Ｂ深。
二、雷布—科奇（Rabe—Koch）公式 建立在德国DIN颜色系统上的表面色深度计算公 式曾被广泛应用。见教材中表6-1、表6-2。 表达式为：θ =[（10-1.2D)/9]S-1.06D 式中：θ—— 颜色的表面色深度指数；
V ——孟塞尔明度；
tanH º——色相常数；
dH5p ——从孟塞尔色相5P开始色相极差的最小值。
四、高尔（Gall）式 表达式：B = K + S · Φ）Y1/2 – 10Y1/2 α（ 式中：B ——颜色表面色深度。但是其值不直 接表示深度大小，而是表示与1/1、 1/3等标准深度的接近水平。 K ——常数，其值随颜色深度而变化。如 K1/1=19， K1/3=29， K1/9=41， K1/25=56， K1/200=73。 S ——颜色点与消色点之间的距离，与颜色 的饱和度成比例。标准C光源2°视角 时： S=10[（x-0.3101)2+(y-0.3162)2]1/2 式中：Y ——亮度值； α（Φ）——与色相相关的实验数值。
可见公式计算非常复杂，需要积分，但是计算结
果与视觉之间一致性比较好。
六、戈德拉夫（Godlove）公式 表达式：A=S + 0.025C(ΔH10PB)
S、C、ΔH10PB等都是以孟塞尔系统中的明
度、纯度、色相为基础得到的。
1951年提出，应用不普遍。
表面色深度的测定和计算在纺织中的应用


用于染料提升率的测定。
第二节 物体表面色的条件等色分类
通常物体表面色的条件等色（同色异谱）
分为照明体条件等色和观察者条件等色。
照明体条件等色：一对色样在不同光源下, 会产
生不同的色彩变化。

观察者条件等色：一个物体的颜色，不同的观察
者有不同的颜色。
一、照明体条件等色 若两个颜色样品的光谱反射（或透射）率为ρ1 （λ）、ρ2（λ），在相同的照明条件SD（λ）下， 其三刺激值分别为：
对高尔式的讨论： 精确度较好，德国已确定为国家标准。 最大用途是确定颜色标准深度的档次。所以不像
K/S值那样直接表示颜色深度，而是确定颜色深度 y，然后按如下过程计算：
（1）求S值。 S=10[（x-x0)2+(y-y0)2]1/2
属于1/1、1/3、还是1/12。计算前先测色得到Y、x、
E = 6.0
L* = 71.1 a* = 18.7 b* = 31.8
为什么会产生这种现象呢？
按照颜色代替定律：凡是在视觉效果上相同
的 颜色都是等效的，便可互相代替，可以完全不涉 波谱曲线 及它们的光谱组成。
R/%
两种 颜 色的本质 （分光反射 率 分 布） 本来就不同，而将 这 两种颜色判断为等色 的现象就是条件等色
原函数相当复杂，常用的是简化式： 通常，不需要K、S的 K——被测 具体数值，仅计算K/S 的比值，因此称作 物体的吸收 当颜料涂层无限厚，没有光透过时： “K/S”值 系数 K/S=（1-ρ）2/2ρ
S——被测物体的
散射系数
ρ ——被测 物体为无限 厚时的反射 率因数
Kubelka—Munk函数与固体试样中的有色物质
第一节 条件等色
光源导致的色变
标准样 批次样
标准样 批次样
无条件等色
标准样
条件等色 批次样
日光下
同色异谱的一对物体
L* = 68.5 a* = 8.7 b* = 29.7
ΔE = 0.5
L* = 68.5 a* = 8.6 b* = 29.2
不同光源 不同光源 同色异谱的一对物体
L* = 71.2 a* = 12.8 b* = 32.8
半透明半透明透明透明有色透明物有色透明物不透明有色不透明有色不同物体对光的反射透射和散射不同物体对光的反射透射和散射高光泽表面入射入射反射反射凹凸表面入射凹凸表面入射散射散射第二节常见的表面色深度计算公式cibaciba多通道理论多通道理论光传播的精确理论光传播的精确理论比耳定律针对投射光比耳定律针对投射光库贝尔卡库贝尔卡蒙克函数蒙克函数针针对无限厚物体的漫射对无限厚物体的漫射kksslg1lg1tttvtv针对投射反射吸收的数学模型针对投射反射吸收的数学模型常见深度计算公式的特点数量多
λ/nm
（metamerism），也叫同色异谱。
条件等色的分类 光源条件等色: 两个光谱能量不同的光源（例如
标准C光源和荧光灯）在CIE1931标准观察者看来，两 者是等色的。 固体表面色条件等色: 如前举例，两个分光反射
分布不同的物体，其表面色在一定条件下出现等色现
象。 这是我们本章要介绍的主要内容。
（6）以批次样染色的染料浓度，除 以计算出的标准染料的浓度，所得结 果的百分数就是批次样染料的力份。
计算出的标准样染色的染料浓度 染料力份= —————————————— 批次样染色的染料浓度
第七章 条件等色及其评价方法
什么是条件等色？ 等色就是颜色一致。 条件等色就是在一定条件下，颜色才 一致。
―Hilftypen‖标准深度卡
18种颜色在同一档深度水平（由鉴色专家目光确
定），1951年被国际标准化组织ISO承认和采纳，称为 1/1标准深度。 另外，ISO又增加了2/1、1/3、1/6、1/12、1/25， 共有6个档次，其中前5个档次有18种颜色，只有1/25有 12种颜色。 另外，还有紫色和黑色色卡，无光3种颜色，有光2
高光泽表面入射=反射
凹凸表面入射=散射
背衬
针对投射、反射、吸收的数学模型
lg1/T
比耳定律（针对投射光 ）
K/S
库贝尔卡—蒙克函数(针 对无限厚物体的漫射) CIBA 多通道理论 （光传播的精确理论）
tv
常见深度计算公式的特点
数量多；
各有优缺点；
在不断的改进和完善过程中。
本课程只涉及6个
D——DIN颜色系统的暗度值； S——DIN颜色系统的饱和度。
据称：除1/1深度外，其余深度误差较大。
三、寺主一成公式 日本京都纤维工艺大学的寺主一成先生 于20世80年代提出，其表达式为：
C *=21.72× 10C
*tanH º /2V/2
tanH º =0.01+0.001ΔH5p
式中：C ——孟塞尔彩度；
1 1 1 1
d
2 2 2
d
2
如果这两个颜色样品具有相同的视觉 效果，即它们是同色的，则它们应有相同的三刺 激值：
X1=X2， Y1=Y2， Z1=Z2
即：
dλ=
d
上面的式子如何才能成立呢？
有两种情况：
第一种情况比较 容易理解，它们 始终等色。
1. 如果两个色样具有完全相同的光谱反射（透射）
率曲线ρ1（λ）=ρ2（λ），称这两个色样的颜色为
第六章 染色物的表面色深度
主要学习内容：
表面色深度的含义及意义 常见的表面色深度计算公式 1.库贝尔卡—蒙克(Kubelka—Munk)函数 2.雷布—科奇(Rabe—Koch)公式 3.高尔(Gall)式
第一节 概 述
对各种染色效果的评价 均匀性：目测 色光：色差评价 深浅：染色深度评价 牢度：与染色深度有关