色差儀怎麽測量白度？白度值計算方法

“白”是一種獨特的顏色，白度的評價(jia) 與(yu) 測量雖以色度學為(wei) 基礎，但又有特殊性，是一個(ge) 複雜問題。早期的白度評價(jia) 是在對試樣進行目視評定和色度測量的基礎上通過建立白度公式來實現的。那麽(me) ，色差儀(yi) 怎麽(me) 測量白度？白度值如何用公式進行計算？本文介紹色差儀(yi) 測量白度及白度值計算的方法，感興(xing) 趣的朋友不妨了解一下！

色差儀怎麽測量白度？

白度是顏色具有的高反射率和低飽和度(純度)的屬性。白色是一個(ge) 顏色群體(ti) ，處於(yu) 主波長大約在470～570nm的狹長範圍內(nei) ，一般情況下其亮度y＞70，興(xing) 奮純度Pe＜0.1。雖然白色並不是一種單一的顏色(單色)，但是大多數觀察者還是能夠根據白色樣品的分光反射率、興(xing) 奮純度和主波長不同，按白度的差別，排列出先後順序。對於(yu) 給定的同一組白色樣品，它們(men) 的這種排列順序不僅(jin) 會(hui) 因為(wei) 觀察者的不同而不同，即使是同一觀察者，如果用不同方法評價(jia) ，結果也不同。另一方麵，對樣品白度的評價(jia) ，還與(yu) 觀察者的喜好有關(guan) 。例如，有的喜好帶紅光的白，有的喜好帶藍光的白，有的觀察者喜好帶綠光的白，觀察者個(ge) 人的喜好是不同的。另外，白度的評價(jia) 結果還與(yu) 觀察條件的變化密切相關(guan) ，在不同亮度或在具有不同光譜功率分布的光源下觀察同一樣品，都會(hui) 出現不同的結果。在實際生產(chan) 中，常見的白度的評價(jia) 方法有兩(liang) 種。一種是比色法，就是把持測樣品與(yu) 白度已知的標準樣進行比較。另一種方法就是用白度測量儀(yi) 器來測量，儀(yi) 器中已經儲(chu) 存了許多白度計算公式，測量時儀(yi) 器根據使用者的設定選用相應的白度公式自動進行計算，直接輸出白度值。這種方法因評價(jia) 條件客觀，所以評價(jia) 結果客觀。

白度值如何計算？

一般來說，當物體(ti) 表麵對可見光譜內(nei) 所有波長的反射比都在80%以上時，可認為(wei) 該物體(ti) 的表麵為(wei) 白色。有些專(zhuan) 家用三刺激值Y（即光反射比）和興(xing) 奮純度（P）來表征白色。伯傑（Berger）和麥克亞(ya) 當（MacAdam）均認為(wei) ：當樣品表麵Y>70，P<10%時可當作白色；格魯姆（Grum）等認為(wei) 物質表麵的P在0-12%且具有高反射比時就可看作為(wei) 白色。這些顏色位於(yu) 色空間中相當狹窄的範圍內(nei) 。當然，白色與(yu) 其他顏色一樣可用光反射比Y、純度P和主波長三維量來表示。但是人們(men) 常用白度（W）這個(ge) 一維量來表示白的程度，將光反射比Y、純度P和主波長不同的白色樣品根據百度排列成一維等級來定量地評價(jia) 物體(ti) 的白色程度。為(wei) 計算白度，曾提出過100種以上的白度公式，但是到目前為(wei) 止還未能提出一個(ge) 普遍使人滿意的通用白度公式。合理的白度公式取決(jue) 於(yu) 白色試樣的目視評定和色度學測量符合程度。但是白色程度高低的視覺評定很複雜，不僅(jin) 受到愛好、習(xi) 慣等複雜心理因素的影響，還與(yu) 所從(cong) 事的特殊職業(ye) 和技術密切相關(guan) ，與(yu) 所評價(jia) 對象質量相關(guan) 的白色性質有關(guan) （如與(yu) 棉花和陶瓷相關(guan) 的白色性質就大不相同），因此要使白度公式統一起來十分困難。CIE一直在力圖解決(jue) 白度的定量評價(jia) 一致性問題，成立了“白度分委員會(hui) ”，並於(yu) 1983年正式推薦CIE1982白度公式。

常用白度計算公式介紹：

1.亨特（Hunter）白度公式

此公式是將完全反射漫射體(ti) 的白度定義(yi) 為(wei) 100，把樣品的白度與(yu) 完全反射漫射體(ti) 的白度進行對比，以計算色差的方式來評價(jia) 樣品的白度。

W（L，a，b）=100-{（100-L）2+K1[（a-ap）2+（b-bp）2]}1/2

式中，L，a，b是樣品在Lab係統中的明度指數和色度指數，K1是常數，一般情況取值為(wei) 1。ap，bP是理想白在Lab係統中的白度指數，一般情況下：

測量不帶熒光的樣品時ap＝0.00，bP＝0.00；

測量帶有熒光的樣品時ap＝3.50，bP＝-15.87。

2.甘茨白度公式

CIE1982白度評價(jia) 公式是至今國際照明委員台唯一推薦的一個(ge) 評價(jia) 白度的公式。這一公式是由瑞士汽巴—亮基公司的甘茨（EGanz）提出來的，它共有三個(ge) 表達式。

（1）以藍中帶綠為(wei) 喜愛白，表達式為(wei) ：

W=Y+1700（x0-x）+900（y0-y）

（2）以藍中帶紅為(wei) 喜愛白，表達式為(wei) ：

W=Y-800（x0-x）+3000（y0-y）

（3）以中性無彩色為(wei) 喜愛白，公式為(wei) ：

W=Y+800（x0-x）+1700（y0-y）

Tw=1000（x0-x）+650（y0-y）

式中，x0，y0是理想白在2°視場下的色度坐標，Y，x，y是樣品的明度指數和色度坐標；W在2°視場下的白度，其值越大，表示樣品的白度越大；Tw是在2°視場下的樣品色調偏移值（淡色調值，即白色略帶有的某種色調值）。Tw＞0，表示樣品帶綠，而且值越大，表示越偏綠色；Tw＜0，表示樣品偏紅色，而且其絕對值越大，表示越偏紅色。對於(yu) 完全漫反射體(ti) 來說，W＝100，Tw＝0。