色差仪在纸张色差管控中的应用

  DOHO标准光源箱     |      2022-09-01

造纸工业中的纸张颜色以及表面色差的测量非常重要,色差是造纸产品质量的重要指标之一。因为一旦造成产品的色差,不仅会影响到产品的质量和企业的声誉,而且造成产品的浪费。但是对于色差的评定,如果仅凭人的视觉进行会受到主观因素和环境因素的影响,因此,容易使生产厂家与客户之间产生异议和争端。而仪器的测量能够客观评定和量化颜色的深浅与色差的大小,因而是当今世界上比较流行的方法。本文介绍了色差仪在纸张色差管控中的应用。

纸张色差评定

与纸张色差相关的基本概念:

1.颜色

在纸张抄造的过程中,颜色的测量很重要,它是色差测量的基础。所有颜色都可以用明度、色相和饱和度(彩色度)三个属性来描述,即可由一个三维空间数值来表示。明度(L)表示物体表面的明亮程度,白色明度最高,黑色明度最低,而灰色明度则介于白色和黑色之间;明亮的颜色明度高,比较暗的颜色则明度低。色相(H)色彩互相区分的特性,表现为视觉上各种色调。饱和度(C)是指色彩的纯度,与颜色的鲜艳度有关。这在纸张的调色和染色的过程中,对这三个指标进行检测,能达到预防和控制色差的作用。

2.色差

两种颜色给人色觉上的差别就是色差。色差是造纸产品中质量的重要指标,色差的测量非常重要。这是因为客户和生产厂家总希望生产的产品颜色在规定的允许范围内,与要求的颜色相匹配,从而保证书刊印刷色泽的一致性。

3.色差公式

由于不均匀的颜色空间使色差不易计算,人们立足寻找并建立均匀颜色空间及其相应的色差公式,以保持与人的目测的一致性,使色差的计算简单明了,我们所选择的CIELAB色差公式的△E值由颜色三维刺激值色差(三个与颜色属性相关的数值)△L、△a、△b的函数式求得,这三个不同属性的色差值总是不均匀的,所以必须寻找和目测一致的色差公式。

纸张色差评定方法:

1.目测评定

在实际生产中,目测评定是最为常见的辨别方法,简单方便,能够对比较明显的色差纸病进行预防控制。但由于目测方法不正确也易出现误差,所以正确的观察方法是:

(1)光源的照明与纸样表面成45°,观察方向垂直于纸样品的表面,表示45/0,观察距离30~40厘米光源。

(2)光源的照明垂直于纸样品的表面,观察方向与样品表面成45°,表示0/45。

由于目测评定除要求环境、光源必须符合要求外,还要求评定人的视力辨色经验达到要求,但仍会产生较大的误差。因此,用仪器代替目测评定则消除了以上的问题。

2.仪器评定

为了更准确地对纸张进行色差跟踪测定,并适应国际市场的需要,我们就可以采用色差仪来进行检测。色差仪是一种专门测量颜色偏差的测试仪器,它可以自动比较样品与试样之间的颜色差异,通过数值的方式来表示色觉差异。色差仪在检测纸张颜色时,模拟的是人眼看色的过程。人眼有红、绿、蓝三个基本颜色的色觉,制造光电测色仪时采用能感觉红、绿、蓝三种颜色的受光器,将各自所感光的光电流加以放大处理,得出各色的刺激量,从而获得这一颜色信号。色差仪对样板测量可得出x、y和Y,即色度坐标和亮度因数。通过色度图可以知道所测色在色度图所处的位置。为了使颜色空间更符合视觉观察的颜色差异,通过一系列转换将x、y、Y变成a*、b*、L*值,其中a*值的大小代表红绿相(正值为红),b*值代表黄蓝相(正值为黄),L*值代表亮度,即黑白相(0为黑,100为白)。这样每个颜色都表现出一组相应的a*、b*L*值,两个不同的颜色表现出不同的a*、b*、L*值,这样就可得到Δa、Δb、ΔL,通过色度之间的差距和明度上的差距可以计算出两者之间的总色差,以ΔE表。色差仪可将两个颜色的a*、b*、L*数据打印出来,并通过计算机系统直接打印ΔE值,即色差。用户使用色差仪分别对纸张试样与标样进行测量,计算出色差值,就可以快速评价纸张的色差问题。


在纸张生产的现场中,虽然通过目视可以直观地对颜色进行评定,但是由于易受测试人员主观因素和环境的影响,误差较大,而使用色差仪对纸张进行检测,不仅可使色差值控制在目视范围内,而且还可进行色牢度级别的评定、白度的测量、样品色泽的确定等,从而对纸张的色差起到预防和控制的作用。