比色法

运用“HSB模型”测定烤瓷牙色彩的探讨

章加宇丁加根曾永红

[摘要]目的依据孟塞尔（Munsell）HVC颜色系统，运用Adobe Photoshop6.0软件的“HSB模型”，借助于计算机、数码相机探讨一种科学、量化、精确、快速的方法，以弥补肉眼比色不足的缺陷。方法对450例烤瓷冠用数码相机采集被比色牙与标准比色板色片的图片，通过Photoshop6。0软件局部拾色分析，运用“HSB模型”滑杆显示不同色片及被比色牙的H、S、B数值。结合Nickerson 色差公式，应用Office 2000 excel软件，制定快速运算、自动生成总色差表格，从中选取最小总差植的比色色片的色阶，作为被比色牙的色彩。结果随机选取临床色差极小，不易为肉眼所识别的烤瓷冠450颗，运用“HSB模型”比色，439颗色质良好，与邻牙协调；8颗色质稍偏差，细看能区别出修复体；3颗与邻牙有较大差别。结论：依据孟塞尔HVC颜色系统，运用“HSB模型”，借助数码相机，计算机并结合相关软件，对不同颜色进行测定，分析，制表显示总色差值、比色。该方法科学、量化，比色快速、方便。所需材料易取，具有临床应用价值。

关键词：HSB-模型；HVC颜色系统；烤瓷牙比色；计算机；色差值

随着口腔修复技术水平的日益提高，烤瓷冠、桥已成为牙体、牙列缺损的主要固定修复方式。烤瓷牙的色彩是烤瓷修复成功的重要因素之一，比色也就成为修复医生临床操作的重要步骤。由于比色方法，比色环境及比色操作者的个体差异，常规肉眼比色往往造成有些瓷色不很满意，尤其是遇到色阶差别不很明显的自然牙（以下称被比色牙），比色者更是很难识别。过去厂家曾研制推广出比色仪，由于取色头范围的局限性，而且价格昂贵，临床用于比色的单位相对较少。近年来，我科依据Mussel HVC颜色系统（这个表色系统于1905年由美国人Mussel发明，它使用色相环和色票表现物体的色相、亮度、饱和度三要素，反映了物体颜色的心理规律，可分别代表颜色的色相、亮度和饱和度的色知觉特

性。），运用Adobe Photoshop6.0软件的“HSB模型”（这是Photoshop的颜色模式，以建立好的用于描述和重现色彩的模型，它以人类对颜色的感觉为基础，描述了颜色的色相、饱和度、亮度三种基本特性，类似于Munsell HVC表色系统），借助于计算机及相关软件，测定色阶不明显被比色牙的H、S、B色差值，选取最小总色差值的比色色片的色阶，作为被比色牙的色彩，临床共确定450颗烤瓷牙色彩，取得良好效果，现报道如下。

1、需要设备、软件与用途

常规计算机，配置奔腾Ⅲ处理器、内存128MB、硬盘10G；Adobe Photoshop6.0软件，主要用于图象处理，数据量化，如局部颜色拾色，显示H、S、B数值；Office 2000 excel软件，依据色差公式及相关参数，设定快速运算程序，自动运算并显示总色差值。

OLYMPUS C—2100UZ数码相机，用于采集图象并下栽。

VITA UMK 95通过比色板，借助标准色阶确定被比色牙色彩。

2、色彩模型与色差公式

2．1 HVC 表色系统指孟塞尔（Munsell）表色系统，HVC分别指色彩三要素：色相（Hue）、亮度（Value）、饱和度（chroma），.孟塞尔亮度（V）值：由0至10共分11个等级，亮度因数Y为“0”的理想黑色定为亮度值“0”，孟塞尔饱和度（C）：表示离开相同孟塞尔亮度值的中型灰色的程度，中性轴上的中性色的饱和度为“0”，离开中性轴愈远，饱和度愈大；孟塞尔色相（H）：由5个主要色相，红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P）和5个中间色相黄红（YR）、绿黄（GY）、蓝绿（BG）、紫蓝（PB）、红紫（RP）。孟塞尔表色系统其色彩的色相、亮度、纯度，可调出世界上所有的色彩见图1、图2。

2.2 HSB模型指Photoshop的颜色模式的模型，它类似于MunsellHVC 表色系统,色相(Hue)是从物体反射或透过物体传播的颜色。在0到360度的标准色轮上，色相是按位置度量的。饱和度（Saturation）:是指颜色的强度或纯度。饱和度表示色相中灰成分所占的比例，用从0%（灰色）到100%（完全饱和）的百分比来度量。在标准色轮上，从中心向边缘饱和度是递增的；亮度

（Brightness）:是指颜色的相对明暗程度，通常用从0%（黑）到100%（白）的百分比来度量，详见HSB模型见图3。

2.3 Nickerson’s色差公式依据Munsell HVC表色系统，Nickerson’s色

差公式为：I=（S/5）*（2ΔH）+6ΔB+3ΔS，其中，S=（S

被比色牙+S

比色板色片

）/2；

ΔH=H被比色牙-H比色板色片；ΔS=S被比色牙-S比色板色片；ΔB=B被比色牙-B比色板色片。

3、方法与步骤

3.1 图像采集选取色彩与被比色牙最接近的比色板色片3—5个，按顺序排一列，使之贴近被比色牙牙面，与被比色牙平行并处于同一平面上（如图4）。将数码机闪光灯设置于自动状态，调整焦距，按快门、闪光，摄取图象。拍照时镜头距离牙面80—100cm，镜头长轴与牙面呈45度夹角。最后下载数字图片。

3.2 制表依据Nickerson’s 公式及相关参数，应用office 2000 excel软件，制定最小色差自动运算表，表中以被比色牙A1色阶，比色板A1、A2、B1、B2、C1、C2色片为列，其中红色区域为三次吸取被比色牙与比色板色片H、S、B数值输入区；灰色区域为H、S、B均值；黄色区域为被比色牙与比色板色片的单项色差值；最后一列蓝色区域为被比色牙与不同比色板色片的总色差值（即I）。表中只有红色区域须输入三次吸取H、S、B的数值，其它区域均无须输入，依据Nickerson’s公式，已设定程序的excel表会自动运算生成I数据值，并快速显示于与色片对应的蓝色区域内。

3.3 H、S、B值吸取、数据输入及I值显示运用Photoshop6。0软件打开已载入图片，先调整数字图片色彩与自然牙比色片相近，再将吸管工具选项调整为“5*5像素”，利用拾色器分别拾取被比色牙、比色牙片牙冠中1/3部位的色值，H、S、B值将自动显示于滑杆后窗口内，中1/3部位各吸取三次（不同点），将每次单项显示值依次输入最小色差值自动运算表（见表1）中红色区域，总色差值I将在对应色片的最后一列兰色区域内自动显示。

3.4 色彩评估依据最小色差值自动运算表（见表1）中所显示I值大小，确定被比色牙的色阶，原则上最小总色差值I对应的色片的色阶即为自然牙的色彩，必要时参照肉眼初定色彩，综合判断，本文表中I最小色值为41.333133，