计算机测配色的历史与现状

SL = 1 SH = 1 + 0. 015C 3 色差公式虽然比较多 ,但对不同要求要
选用不同的公式 。
315 特殊颜色的配色 (荧光试样)
光光试样 ,因其光谱有反射和放射部分 ,
对其测量需用两个单色仪或两套光路 。用逆
向光路测包含长波波段放射的反射率曲线 ,
当
L
3 st d
<
16
,SL
=
0.
511
SC
=
1
0. 0638Cs3td + 0. 0131Cs3td
+
0.
638
SH = Sc (tf ( Cs3td) 4
1/ 2
(Cs3td) 4 + 1900
等做
△L 3 、△C 3 、△H 3 是 CIELAB 色 差 公
式计算得到的标样与样品之间的亮度差 、饱
本世纪 30 年代 , 是电脑配色的奠基阶
段 。当时 CIE 创建了三刺激值的表色体系 , 哈代制成了自动记录式反射率分光光度计 , 库贝尔卡2芒克 ( Kubelka2Munk) 发表了光线 在不透明介质中被吸收和散射的理论 。40 年代是电脑配色的萌芽阶段 。1943 年美国 氰胺公司的派克 ( Park) 和斯坦恩 ( Stearns) 提 出他们的著名论文 ,指出各种染料吸收光学 性能能够独立地带进这几种染料拼染的结果 中去 。50 年代是电脑配色的初创时间 ,1958 年 ,在美国 Sherwing2Willams 安装了第一台 由戴维逊和海门丁哲开发的 COM IC。60 年 代是电脑配色兴起时期 。1963 年两家大染 料厂即美国的氰胺和英国的 I1C1 I 相继宣布 可用数学计算机代客户作配色服务 ,可作为 电脑配色史的里程碑 。日本住友公司经 60 年代后期的努力 ,也推出了自己的配色系 统[1] 。
由于我国以混纺织物居多 ,对混纺织物 的配色 ,国内也有较多研究 。但由于有染料 的配伍性 、纤维的共存性 、沾色效应和混纺比 4 个效应影响纺织物的配色精度 ,使混纺织 物的配色较困难[3 ][4 ] 。基础数据的好坏是 计算机测配色的关键 。例如涤 、棉两种纤维 混纺 ,则分别制备基础数据 ,一套分散染料染 涤纶的基础数据 ;一套活性染料染棉的基础 数据 ,在配色计算中再考虑其它因素 。混纺 织物的基础数据制备很麻烦 ,也是制约其配 色的重要因素[3 ][4 ][5 ] 。
纺织品染色需依赖配色这一环节把染料 的品种 、数量与产品的色深联系起来 。长期 以来 ,均由专门的配色人员担任这一工作 ,即 先凭经验估算染色处方 ,打小样 ,目测核样 , 然后逐次逼近 ,直到同标样相比 ,目测色差按 灰卡达 4 级以上为止 。这一过程工作量大 、 费时 、费料 、还受配色人员的心理 、生理因素 变化的影响 ,配色重现性差[1 ][2 ][3 ] 。随着新 染料 、染料助剂的不断涌现 ,纤维原料的变 化 ,流行色周期的渐趋缩短 ,人造光源日益丰 富 ,再加上产品的多品种 、小批量 ,使配色问 题变得非常复杂 。如果继续依赖经验 ,无疑 很难适应日益激烈的商业竞争 。为此 ,人们 希望能有仪器协助配色 。随色度学 、测色仪 和计算机的发展 ,使这一愿望逐步实现 。计 算机配色适应当前纺织品市场多品种 、小批 量的特点 ,可以在较短时间里找到最经济的 染色处方 ,打样次数少 ,节省了人力 ,缩短了 生产周期 ,从而提高了生产效率 。计算机配 色可降低染色料的消耗 ,减少常用染料和助 剂的种类 ,减少库存 。它使用数据储存颜色 信息 ,具有不褪色 ,便于查找等优点 ,有助于 提高印染厂的管理和生产的自动化水平 。正 由于上述原因 ,使得计算机配色的研究方兴 未艾 。 1 计算机测配色的历史
和度差 、色相差 。I、C 为调节明度与饱和度 相对宽容量的两个系数 。
I = C = 1 时 ,为 CMC(1∶1) 公式 ;
I = 2 ,C = 1 ,时 ,为 CMC(2∶1) 公式 。
(3) CIE94 色差公式 : △E = { [ △L 3 / ( KL SL ) ]2 + [ △C 3 / ( KCSC) ]2 + ( △H 3 / KHSH) 2}1/ 2 SC = 1 + 0. 045C 3
模型的研究 。以 △E 表示总色差 ,列出 3 个 常用色差公式如下 :
(1) CIELAB 色差公式 : L = 116 ( Y/ Y0) 1/ 3 - 16 = L 3 A = 500 [ ( X/ X0) 1/ 3 - ( Y/ Y0) 1/ 3 ] = a 3 B = 200 [ ( Y/ Y0) 1/ 3 - ( Z/ Z0) 1/ 3 ] = b 3 X0 、Y0 、Z0 为理想白色物体的三刺激值 。 X/ X0 、Y/ Y0 、Z/ Z0 任何一个都不能小于 01008856 ,否则按下式计算 L 3 、a 3 、b 3 值 : L 3 = 903. 3 Y/ Y0 a 3 = 3893. 5 ( X/ X0 - Y/ Y0) b 3 = 1557. 4 ( Y/ Y0 - Z/ Z0) △E = [ ( △L) 2 + ( △A) 2 + ( △B) 2 ]1/ 2 亮度差 : △L = L sp - L std 饱和度差 : △Cs = Csp - Cstd 色 相 差 : △H = [ △E2 - ( △L ) 2 ( △Cs) 2 ]1/ 2 (2) CMC(1∶c) 色差公式 : △E = { [ △L 3 / ( I·SL ) ]2 + [ △C 3 / ( C· SC) ]2 + ( △H 3 / SH) 2}1/ 2 SL = 0. 040975L s3td/ (1 + 0. 01765L s3td)
“调色专科”。包括 CCM 系统的“Hyper 调色 专科 WIN95 ”及 色 相 在 线 检 查 系 统“ON2 L IN E 调色专科”前者能正确掌握过去不能 实现的 ,由于染色条件造成的发色性差异 ,大 大提高了 CCM 计算精度 ; 后者是检查布在 加工时的色相 ,且能在布运转过程中自动测 色 , 减 少 了 人 为 误 差 。Clariant 公 司 也 于
313 底物转移 目前 流 行 的 配 色 软 件 都 有 底 布 转 化 模
块 。因计算机测配色针对大生产 ,而基础数 据的小样制备一般只对一至二套底物 ,但是
北京纺织 第 20 卷 第 2 期
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底物化学成分不同 ;纤维织法不同 ;前处理 、 后处理的方法 、助剂不同都影响到织物的上
3 计算机测配色领域目前主要研究方向 311 对 Kubelka2Munk 理论的修正
Kubelka2Munk 理论有 3 个假设 :样品界 面上的折射率无变化 ;光线在介质内被足够 地散射 ,以致成完全扩散状态 ;光线在介质内 的运动方向即所谓的通道只考虑两个 ,一个 朝上 ,一个朝下 ,并垂直于界面 。由于纺织品 并不完全满足 Kebelka2Munk 理论的假设 , K/ S 值对浓度作图并不总成线性关系 ,需要 根据每一种染料在不同浓度时的实际 K/ S 值进行修正计算 。这方面 Saunderson[1 ]等做 了一些工作 。也有人报道了用数学方法修正 K/ S 值与浓度的非线性关系 :如马仁汀在其 学位论文中指出了用和染料浓度曲线进行分 段拟合的效果[10 ] ;王大溪等介绍了他们在对 混纺织物进行配色过程中使用分段 3 次样条 插值的原因及好处[11 ] ,指出用分段样条插值 可模拟混纺织物实际染色过程 。 312 混纺织物的配色
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电脑应用
计算机测配色的历史与现状
李戎 潘玮 顾峰 陈东辉
(中国纺织大学研究生部)
〔摘要〕介绍了计算机测配色的历史 。并就以后的发展方向提出了自己的看法 , 指出计算机测配色有待研究的领域还十分广泛 。 关键词 :测色 ;配色 ;计算机
染 ,所以要进行底物转移 。流行的软件基本 沿用的方式是对力份的校正 ,但结果并不理 想 ,这方面的工作还有待进一步的研究 。 314 色差
测定纺织品之间的色差在生产实践中有
着相当重要的意义 。印染厂质量管理的重要
指标是生产样品与来样之间的色差 ,以前由 有丰富辨色经验的人员靠视觉进行 。辨色结
果与人的心理状态 、年龄 、环境有很大关系 , 带有极大的主观性 。因此 ,用仪器代替人的 眼睛来评价颜色之间的差异 ,用仪器测定试 验前后样品的色差 ,从而代替人眼来判断染 色样品的牢度成为急需解决的大问题 。国外 很多色度学家在色差公式[8 ] 和色空间的均 匀性[1 ] 上进行了深入的研究 。目前色差公 式有近 50 个 ,应用最广泛的是 CMC (1∶c) 和 CIE 色差公式 ,但还不完善 ,还需进一步研究 色差公式计算结果与人眼观察结果一致性问 题 。以后出路可能是对色视觉机制和色外貌
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1999 年 4 月
1987 年开始进行国产电子测配色系统的研 究 ,重点解决国产染料的配色 、混纺纤维的配 色 、底布转移等[4 ] 。沈阳化工研究院针对以
上情况从 1984 年开始 ,研究测配色系统 ,并 推出了 SRICI (思维士) 配色中文软件 ,为国 内最早中文软件 。主要功能有单一织物和配
为了适应中小染厂的购买能力 ,最近有 人研究用微型计算机配色[1 ] 。Data Color In2 ternational 公司推出了带有 Smart Match 的 DataMatch 210 , 用 于 质 量 控 制 的 Datamas2 ter300 、600 ,采用 MC24 技术的分光光度计 , Spetraflash SF 600 。DCI 的 软 件 适 用 于 微 机 ,而且用户界面友好 ,具有以前软件的功 能 ,并新增 Smart Match 功能 ,可在 WIN95 、 W IN31X 界 面 下 运 行[5 ][6 ] 。X2Rite 公 司 的 Textile2Master ,是在 Windows 界面下的测配 色程序 。以硬件闻名的 Macbet h 公司也推出 了三套软件产品 :配色用 Color Swatch ,颜色 质量控制 Optiview QC 软件和更为灵活的 OptiMatch 系 统 。Barco 公 司 推 出 了 Color TM[5 ] 。日本三洋贸易公司有“Color Tools” 色彩质量管理系统 。日本日清纺公司开发了