在色彩世界中,我們遇到的最多的顏色是白色,它具有高亮度和低色度的色彩特征。根據(jù)視覺(jué)感知來(lái)判斷物體的白色水平,這在術(shù)語(yǔ)中被稱(chēng)為白度。與其他顏色一樣,白色也是一個(gè)三維空間,但對(duì)于大多數(shù)色覺(jué)正常的觀察者來(lái)說(shuō),它可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行光反射比.色飽和度與主波長(zhǎng)不同的白色,根據(jù)其白度排列成一維白度序列,然后進(jìn)行定量的白度評(píng)價(jià)。
白度的概念是:可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)完全漫反射體的漫射比為1,理想表面的白度值為100。然而,人們對(duì)白色的評(píng)價(jià)不僅有自己的心理感受特征,而且往往與照明觀測(cè)條件有關(guān).觀測(cè)者.觀察環(huán)境.觀察時(shí)間與周?chē)念伾r里等因素有關(guān)。這些復(fù)雜的心理因素與對(duì)白度的視覺(jué)判斷直接相關(guān),很難綜合考慮這些因素,對(duì)白度進(jìn)行合理的定量評(píng)價(jià)。
白度沒(méi)有確認(rèn)的自然尺度,不同領(lǐng)域有不同的白度評(píng)價(jià)公式。學(xué)者們一直在爭(zhēng)論使用什么白度公式。因此,白度的定量表達(dá)和測(cè)量非常不一致,數(shù)值難以準(zhǔn)確一致。國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)我們一直在努力解決白度的視覺(jué)評(píng)價(jià)和儀器測(cè)量的一致性問(wèn)題。為此,我們專(zhuān)門(mén)成立了一個(gè)特殊的問(wèn)題“白度分為技術(shù)委員會(huì)”從事相關(guān)視覺(jué)試驗(yàn)和白度檢測(cè)儀器的研究,制定了白度測(cè)量的共同規(guī)范:
1.應(yīng)使用相同的標(biāo)準(zhǔn)光源(或照明體)來(lái)測(cè)量視覺(jué)和儀器的白度。推薦使用。D65照明體相似CIE標(biāo)準(zhǔn)光源。
2.在與第一條不一致的情況下獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)不能用于確立或檢測(cè)白度公式。
3.建議使用白度W=100完全反射漫射體(PRD)作為白度公式的參考標(biāo)準(zhǔn),必須促進(jìn)白度公式的建立或檢測(cè)PRD白度值等于100。
根據(jù)上述規(guī)范,任何白色物體的白度都表示其完全反射漫射體白度的相對(duì)值。在測(cè)量白度值比較時(shí),首先選擇相同的白度計(jì)算公式和相同的照明觀測(cè)條件,這對(duì)白度值比較具有重要意義。儀器的照明觀測(cè)條件如下:45°/垂直(縮寫(xiě)45/0).豎直/45°(縮寫(xiě)成0/45).垂直/漫射(縮寫(xiě)為0/d).漫射/垂直(縮寫(xiě))d/0)。不同的白度計(jì)具有不同的照明觀測(cè)條件,因此用戶在選擇白度計(jì)時(shí)應(yīng)考慮國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求或同行業(yè)使用的白度計(jì)的照明觀測(cè)條件。只有選擇合適的白度檢測(cè)儀器,其值才能進(jìn)行比較。
有許多不同用途的白度公式,下面介紹幾種常用的白度公式:
1.CIE86白度(又稱(chēng)甘茨白度)
CIE86白度是CIE白度委員會(huì)于1986年正式公布了白度公式。其特點(diǎn)是:根據(jù)物體顏色的三個(gè)刺激值,三個(gè)刺激值的特征決定了對(duì)白度的貢獻(xiàn),其等白度表面是顏色空間的同一平面,其公式是線性的。標(biāo)準(zhǔn)白板為10塊°視角下的白度W10.淺色調(diào)指數(shù)TW10公式為:
W10=Y10-800*x10-1700*y10813.7
40≤W10≤(5*Y10-280)
Tw10=650*Y10-900*X1067.3
-3≤TW10≤3
Y10:樣品的三刺激值,x10.y10:樣品色度坐標(biāo)
2.R457白度(又稱(chēng)藍(lán)光白度)
R457白度是一種利用類(lèi)似A照明,白度儀整體有效光譜響應(yīng)曲線的峰值波長(zhǎng)為457nm半總寬為44nm,定義藍(lán)光白度為:
Wb=kb*Σβ(λ)F(λ*△λ)
kb=100*ΣF(λ)△λ
WB=R457
β(λ):光譜亮度因素與標(biāo)準(zhǔn)白板的藍(lán)光白度儀相同,F(xiàn)(λ):白度計(jì)燈源的相對(duì)光譜功率分布
3.亨特白度(Hunter)
WH=100-[(100-L)2a2b2]1/2
L=10*Y101/2
a=17.2*(1.0547*X10-Y10)/Y1/2
b=6.7*(Y-0.9318*Z10)/Y101/2
L:亨特(Hunter)明度指數(shù),a.b:亨特(Hunter)色品指數(shù),X.Y.Z:樣品的三個(gè)刺激值
白度和白度計(jì)量在制造中具有重要意義。.建材.化工.糧食.涂料.塑料.瓷器.鹽業(yè)等許多工農(nóng)產(chǎn)品都需要評(píng)價(jià)白度。白度不僅是這些產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要指標(biāo),也是影響用戶心理狀態(tài)的重要因素。雖然白度公式很多,但對(duì)白度的定量評(píng)價(jià)還是比較困難的,主要是因?yàn)榘锥仍谝欢ǔ潭壬暇哂兄饔^的心態(tài)。因此,白度評(píng)價(jià)通常因人而異,隨著照明條件的不同.儀器結(jié)構(gòu)與時(shí)間不同。