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計(jì)算機(jī)配色在印染行業(yè)的應(yīng)用
閱讀：492 發(fā)布時(shí)間：2015-11-4
- 紡織品染色需依賴(lài)配色這一環(huán)節(jié)把染料的品種、數(shù)量與產(chǎn)品的色深起來(lái)。長(zhǎng)期以來(lái), 均由專(zhuān)門(mén)的配色人員擔(dān)任這一工作，即先憑經(jīng)驗(yàn)估算染色處方，打小樣，目測(cè)核樣，然后逐次逼近， 直到同標(biāo)樣相比，目測(cè)色差按灰卡達(dá) 4 級(jí)以上為止。這一過(guò)程工作量大、費(fèi)時(shí)、費(fèi)料、還受配色人員的心理、生理因素變化的影響, 配色重現(xiàn)性差。隨著新染料、染料助劑的不斷涌現(xiàn)，纖維原料的變化，流行色周期的漸趨縮短，人造光源日益豐富，再加上產(chǎn)品的多品種、小批量，使配色問(wèn)題變得非常復(fù)雜。如果繼續(xù)依賴(lài)經(jīng)驗(yàn), 無(wú)疑很難適應(yīng)日益激烈的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。為此，人們希望能有儀器協(xié)助配色。隨色度學(xué)、測(cè)色儀和計(jì)算機(jī)的發(fā)展，使這一愿望逐步實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)配色適應(yīng)當(dāng)前紡織品市場(chǎng)多品種、小批量的特點(diǎn)，可以在較短時(shí)間里找到的染色處方，打樣次數(shù)少，節(jié)省了人力，縮短了生產(chǎn)周期，從而提高了生產(chǎn)效率。計(jì)算機(jī)配色可降低染色料的消耗, 減少常用染料和助劑的種類(lèi)，減少庫(kù)存。它使用數(shù)據(jù)儲(chǔ)存顏色信息，具有不褪色，便于查找等優(yōu)點(diǎn)，有助于提高印染廠(chǎng)的管理和生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。正由于上述原因，使得計(jì)算機(jī)配色的研究方興未艾。
對(duì)于任何一個(gè)給定的物體，它的顏色特性可用三刺激值X，Y，Z來(lái)表示。三刺激值是照明委員會(huì)（CIB）表色系統(tǒng)使色 定量化的基礎(chǔ)是色度學(xué)的一個(gè)重要概念。先測(cè)得物體的分光反射率曲線(xiàn)（或透光率曲線(xiàn)），然后再通過(guò)一系列計(jì)算得出X，Y，Z的值，固體表面色的三刺激值X，Y，Z由下式求得：
常用的標(biāo)準(zhǔn)照D65明體為標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)C照明體
為標(biāo)準(zhǔn)色度觀(guān)察者光譜三刺激值，通常分2°和 10°視場(chǎng)2組數(shù)據(jù)。
顏色的其它性質(zhì)如色差、色深度、白度、熒光度等都可由三刺激值導(dǎo)出。兩個(gè)物體之間的色差ED對(duì)于顏色控制來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的量。由于對(duì)色的感覺(jué)因人而異，因而色差的定量具有與色定量相同的重要性。CIE XYZ顏色空間是不均勻的，表示色差時(shí)，必須把非均勻顏色空間轉(zhuǎn)換成均勻顏色空間。由于變換方式不同，所以就出現(xiàn)了各種不同的色差公式。紡織行業(yè)常用ANLAB色差式、CIELAB色差式及亨特式等。色差包括明度差△L、色相差△H、飽和度差△C三個(gè)方面。色差的單位為NBS，它與視覺(jué)、灰色樣卡色牢度級(jí)數(shù)之間具有一定的關(guān)系，由此通過(guò)測(cè)定色差可評(píng)定色牢度，分析各樣品之間的差異等。
電腦配色大致分為色號(hào)歸檔檢索，反射光譜匹配和三刺激值匹配三種方式。色號(hào)歸檔檢索就是把以往生產(chǎn)的品種按色澤和處方存人電腦，接到新樣品，測(cè)色后由電腦檢索出所有色差小于數(shù)值的處方。它避免了工廠(chǎng)保存實(shí)樣的麻煩。檢索方式科學(xué)全面，但對(duì)許多新的色澤只能獲得近似色。
反射光譜匹配是指產(chǎn)品的反射光譜能與標(biāo)樣的反射光譜匹配，這是zui完善的配色方式，又稱(chēng)無(wú)條件匹配。這種配色方式只有當(dāng)染樣和標(biāo)樣的顏色相同、紡織材料亦相同時(shí)才能辦到，但這種情況在實(shí)際生產(chǎn)中卻不多見(jiàn)。
三刺激值匹配是指盡管配色結(jié)果與標(biāo)樣的反射光譜并不相同，但只要它們的三刺激值相等，也就達(dá)到了一定條件下等色的效果。
YP 三度色彩空間色典
( 1) 色立體空間
YP 三度色彩空間色典的色立體空間由色彩的濃度、彩度、向度三屬性所形成的圓柱空間(見(jiàn)圖1)。色立體中間軸為濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)灰, 上端為理想白, 濃度值0; 下端為理想黑, 濃度值100。所以位置越低, 濃度越大。每個(gè)色平面的濃度相同, 色樣離中間軸越遠(yuǎn), 彩度越高。色樣與標(biāo)準(zhǔn)灰的連線(xiàn)和黃色與標(biāo)準(zhǔn)灰的連線(xiàn)所形成的夾角稱(chēng)為向度, 代表色樣的色相角( 見(jiàn)圖 2) 。
( 2) 色彩表示法
YP 三度色彩空間的色彩語(yǔ)言以濃度D、彩度C及向度H 表示(即D-C-H) 。濃度、彩度以?xún)晌粩?shù)字表示;向度則以四位數(shù)字表示, 前三位為整數(shù)位, zui后一位數(shù)為小數(shù)位, 如24-09-060. 0, 表示濃度 D= 24、彩度C= 9、向度H= 60.0。
圖1-色彩的濃度、彩度、向度三屬性形成的圓柱空間
圖2-色樣與標(biāo)準(zhǔn)灰的連線(xiàn)和黃色與標(biāo)準(zhǔn)灰的連線(xiàn)所形成的夾角
( 3) 色典
YP 三度色彩空間色典又稱(chēng)漢風(fēng)色典, 主要用于混紡織物的配色。色典以等濃度的色相面排列為主, 共24 頁(yè)。每頁(yè)色樣的濃度相同, 由十幾個(gè)彩度不同的同心圓構(gòu)成, 中間為無(wú)彩度標(biāo)準(zhǔn)灰( C= 0) , 依次以彩度差3向外遞增。每圈的色樣數(shù)由中間的一個(gè)以每圈增加6個(gè)向外增加, 即每頁(yè)中間為標(biāo)準(zhǔn)灰(C= 0) , *圈彩度 C= 3 有6個(gè)色樣, 第二圈彩度 C= 6 有 12 個(gè)色樣,以此類(lèi)推。色典共計(jì)18500個(gè)色樣, 每頁(yè)間的濃度差為 2，由12到58依次增加。
電腦測(cè)配色系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。
分光測(cè)色儀的基本組成是光源、光譜儀和傳感器。其運(yùn)作過(guò)程是, 由分光測(cè)色儀的光源發(fā)射白光照射在樣品上, 樣品表面產(chǎn)生反射光,光譜儀分離, 再由光電探測(cè)器探測(cè)后計(jì)算各波長(zhǎng)的反射率。電腦配色系統(tǒng), 即以此反射率來(lái)計(jì)算色值或在三度色彩空間的坐標(biāo), 進(jìn)而運(yùn)算配方或色差。
采用*的、符合實(shí)際生產(chǎn)的測(cè)配色軟件是用好電腦測(cè)配色系統(tǒng)的關(guān)鍵因素之一。一個(gè)好的電腦配色軟件，其配色和修色的準(zhǔn)確率高、功能實(shí)用、全面。相反，配色的準(zhǔn)確率低，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)工作量大的配色軟件，將會(huì)使用戶(hù)失去對(duì)電腦配的興趣。通常，配色軟件都采用Kbelka-Munk理論作為配色原理。
杭州彩譜科技的電腦配色系統(tǒng)包括電腦配色軟件和配套使用的分光測(cè)色儀CS-600系列。其中電腦配色軟件采用進(jìn)口的專(zhuān)業(yè)配色軟件，結(jié)合彩譜的CS-600系列分光測(cè)色儀使用，可以方便快捷地進(jìn)行測(cè)配色。
在印染生產(chǎn)中顏色的測(cè)定主要包括色差、白度、色深度及熒光度等的測(cè)定對(duì)色差和染色 牢度的評(píng)價(jià)，以往多采用 目測(cè)的方式，這就要求除了必須有適宜的環(huán)境、符合要求的光源外，還要求評(píng)級(jí)人員視力正常，且經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練，具有豐富的辨色經(jīng)驗(yàn)測(cè)色系統(tǒng)解決了這一問(wèn)題用儀器代替人的眼睛來(lái)評(píng)價(jià)顏色之間的差異，用儀器測(cè)定試驗(yàn)前后樣品的色差從而代替人的眼睛來(lái)判斷染色樣品。電腦測(cè)色系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，測(cè)色操作自始至終都自動(dòng)進(jìn)行，操作人員只要制好樣品，輸人指令即可。測(cè)色系統(tǒng)測(cè)色的精密度、準(zhǔn)確度和快速性，都是人力所不及的。
使用電腦測(cè)配色時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題
（1）測(cè)試試樣的選擇和制備。精密的儀器辨認(rèn)試樣的靈敏度高，對(duì)試樣制備的要求更為嚴(yán)格。所取試樣必須對(duì)整個(gè)產(chǎn)品具有代表性，而確保這一點(diǎn)是無(wú)章可循的。
電腦測(cè)配色要求被測(cè)樣品接近“理想試樣"，即試樣尺寸足夠大，表面光滑、平整、各向均勻、不帶熒光、不透光等，然而實(shí)際生產(chǎn)中很少有*符合如此特性的試樣，待測(cè)的試樣往往由于組織規(guī)格不同而呈現(xiàn)不同的外貌。因此，測(cè)色試樣的表面性質(zhì)以及在儀器上的安排均需要加以考慮，諸如試樣折疊層數(shù)、方向、背景以及試樣表面所受的壓力等。
（2）色差公式的選擇。雖然儀器側(cè) 量色差具有重演性，但當(dāng)色差公式與目光評(píng)定不密切時(shí)就出現(xiàn)了色差值未必相當(dāng)于目測(cè)的差異這種不一致性*歸咎于色差公式的缺陷與儀器本身無(wú)關(guān)。
電腦測(cè)配色引進(jìn)色度學(xué)和光學(xué)的理論，開(kāi)發(fā)電子計(jì)算機(jī)的軟件和硬件系統(tǒng)，將電腦應(yīng)用到測(cè)配色中，具有速度快、試染次數(shù)少、提供處方多、減少人力成本、降低生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)，是配色的有力工具。