色彩知识及调色基础(加图)

五光十色、绚丽缤纷的大千世界里，色彩使宇宙万物充满情感显得生机勃勃。色彩作为一种最普遍的审美形式，存在于我们日常生活的各个方面。衣、食、住、行、用，人们几乎无所不包，无时不在地与色彩发生着密切的关系。色彩现象是一种变化万千的自然景象。没有色彩就没有花红柳绿，没有色彩就没有碧海蓝天，没有色彩就没有诗，没有音乐，没有艺术。没有色彩的世界无疑是个黑暗死寂的世界。人的一生自始至终都处在绚丽的色彩包围之中，并在这包围之中感受到时光的美好，时间的温馨，人生的愉悦。色彩现象是客观存在的，而且永恒。

人类长期生活在色彩环境中，逐步对色彩发生兴趣，并产生了对色彩的审美意识。因此，有史以来人们就以美术、宗教、文学、哲学、音乐以及诗歌等形式，用直接或间接的方法来赞美色彩，称颂色彩的美感以及色彩的哲理作用。在建筑、雕塑、绘画、工艺领域都能直观地表现出色彩的美感，是人们欣赏色彩美的直接手段，其中尤以美术及宗教的方法最为普遍，使色彩美学广泛流传到世界各地。色彩通过文学、哲学、音乐、诗歌等形式的传播也是相当广泛的，是人们间接欣赏色彩美感的主要方法，音韵可以促进通感作用，深入体验色彩的意境，使人们陶醉在美丽的世界里；诗文能使人产生联想，享受色彩的各种感受，沉浸在统一的感情境界中。例如，“日出江花红胜火，春来江水绿如蓝”、 “两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天”、 “日色冷青松，空翠湿人衣”；等等诗句所表现的意境，都是作者运用了色彩视觉的特殊作用，以及它们的审美特征，使诗句更能表达出作者的思想感情，也更有助于人们对诗意的理解和分析。

第一章 色彩原理

第一节 色彩的认识

早在古代人们就对色彩有了初步的认识，但直到1676年英国著名物理学家牛顿通过三棱镜将日光分离出彩色光谱，人们才开始对色彩有了研究。

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近年来，色彩学已发展为一门新兴的学科，它涉及环境、设计、商业、心理学、美学等多个学科。色彩文化史包括色彩美术史、建筑史、工艺史、装饰史等。这些历史可供现代用来作借鉴，对于色彩配合，色彩和谐、色彩美感等方面的理论与实施都有很大的参考价值。

环境色彩学是研究环境与色彩问题的学科。人们在选择色彩时必须考虑周围环境与背景，在不同的环境条件下，对色彩有不同的嗜好和要求。

设计色彩学、企业色彩学以及商业色彩理论等，是有关建筑设计、工艺品、装饰品等在大量生产时如何适应人类生活需求的一门学问。包括色彩调查、色彩情报处理、拟定色彩以及色彩计划等。

商业色彩又称市场色彩，是重要的现代色彩学。色彩与广告、包装是商品与消费者之间重要的桥梁。商业色彩一方面具有社会色彩的性质，另一方面又带有满足人们美感的需要，即艺术色彩的特征。

艺术色彩 包括色彩的组织与表述、色彩心理学、色彩的配合，色彩美学和色彩调和论，光的艺术与照明设计、以及色彩的表现技术等。

色彩的组织是有系统地利用色彩组合，典型的是色立体。早期利用色彩三属性，组织成第一个色彩的立体，从而开创了用代号表示色彩的方法。这对于配色思想的形成，研究色彩美学、色彩配合的秩序等方面都有极大的指导作用。目前的孟塞尔颜色系统是使用得最为广泛的一种色彩组织。 色彩心理学是十分重要的学科，在自然欣赏、社会活动方面，色彩在客观上是对人们的一种刺激与象征；在主观上又是一种反应与行为。色彩心理透过视觉开始，从知觉、感情到记忆、思想、意志、象征等，其反应与变化是极为复杂的。色彩的应用，很重视这种因果关系，即由对色彩的经验积累而变成对色彩的心理规范，当受到什么刺激后能产生什么反应，都是色彩心理所要探讨的内容。

色彩的配合，是研究实用色彩的题材。它主要追求色彩的和谐与色彩的美感。 一、

色彩是怎样产生的

眼睛 光 物体

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引起视觉的外围感受器官是眼睛，它由含有感光细胞的视网膜和作为附属结构的折光系统等部分组成。人眼的适宜刺激是波长380～780nm的电磁波，在这一可见光谱范围，人脑通过接受来自视网膜的传入信息，可以分辨出视网膜像的不同亮度和色泽，从而看清视野内发光物体或反光物体的轮廓、形状、颜色、大小、远近或表面细节等情况。

人眼外形呈球状，眼球内具有特殊的折光系统，使进入眼内的可见光汇聚在视网膜上。视网膜上含有感光的杆型细胞和锥型细胞。这些感光细胞把接受到的色光信号传到神经节，再由视神经传到大脑皮层枕叶视觉中枢神经，产生色感。

眼内锥型细胞大量集中在视网膜中心凹及与中心凹约呈3°视角的范围内，该区域稍呈黄色故称为黄斑。锥型细胞能感觉色彩信息，杆型细胞能辨别明暗关系，对色彩的明暗感觉反应敏锐，但不能分辨色相关系

总之，色彩的产生是一个非常复杂的物理、化学、生物过程。光照射在物体上，物体部分吸收并部分反射光线，当反射光线进入人眼，在人脑海形成印象，便产生了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等等颜色的概念，这样色彩就产生了。

从上面可以看出，色彩的产生包括三个要素：光、物体和视觉。这三个要素缺一不可。 二、

色彩的定义

人眼能看到色彩是由于光的存在，色彩都是光作用在物体表面后，产生了不同的反映，再刺激了我们的眼睛而产生的。不同的光产生不同的刺激，人们得到不同的色彩感觉。

物体可以分为发光体与不发光体。本身能发射光谱的物体称为发光体或称为光源，发光体的颜色是由它的发射光谱决定的；不发光体只在光线作用下才能呈现颜色，色彩是光作用于物体后的结果，所有颜色都离不开光。色彩在物理学上是可见光的特征。

所以说色彩是人眼受到一定波长和强度的辐射能的刺激所引起的一种视觉神经的感觉，是人们受到物理刺激所产生的心理反应。

三、

色彩的物理本质

290 380 780 3000 红外光 微波 γ 射线 紫外 可见光 宇宙射线 X 射线 nm λ

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光是一种电磁波，有着极其宽广的波长范围，只有波长在380～780nm的电磁波，对人类的视觉神经有刺激作用而称为可见光。

太阳光常称为白色光，白色光就是没有颜色的光，白色阳光中包含了除品红色以外的所有色光，白光被分解成各种色光的过程称光的色散。

光谱中每一颜色的光只含有一种波长或对应于同一频率，此光称为单色光。可见光谱的波长变化呈现连续性，光谱的色彩变化也是逐渐过渡的，由于人眼的分辨能力有一定限度，波长在一定范围内变化就很难区分，平时所谓的单色光实际为波长在一定范围内的光。由单色光混合而成的光称为复色光。

我们日常见到的太阳光光波范围在290～3000nm之间，而人眼所能观测到的可见光部分，波长约在400～800nm之间，占太阳光的40%。除此之外，800～3000nm为红外光，占55%，290～400nm为紫外光，约占5%。我们看到的可见光是一种复色光，它是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种单色光混合而成的白光，当这种白光照在红苹果上，它吸收橙、黄、绿、青、蓝、紫光，而反射红光，这样人眼接收后，即会感受到这个苹果是红色的。所以色彩的物理本质是光，是可见光，是物体反射的那部分可见光。

四、

关于色彩视觉理论

（1） 三色学说

三色学说是根据红、绿、蓝三原色光混合可以产生各种色调及灰色的色彩混合规律，假设在视网膜上存在三种神经纤维，每种神经纤维的兴奋能引起一种原色的感觉。当光线作用在视网膜上，其中一种纤维的兴奋特别强烈。例如光谱中长波谱端的光，同时刺激红、绿、蓝三种纤维，但红纤维的兴奋最强烈，就有红色感觉；中间波段引起绿纤维最强烈的兴奋，就有了绿色的感觉；短波端能引起蓝色的感觉。当光线刺激同时引起三种纤维强烈兴奋的时候就产生白色感觉。

当发现某一颜色感觉时，虽然一种纤维兴奋最强烈，但另外两种纤维也同时兴奋，也就有三种纤维在活动，所以每种颜色都有白色成分即明度感觉。

在光谱色混合中，混合色是三种纤维按特定比例同时兴奋的结果。对于光谱的每一波长三种纤维都有其特有的兴奋水平产生相应的颜色感觉。

红、绿两种纤维同时兴奋引起黄色感觉。绿、蓝两种纤维同时兴奋引起青色感觉。 （2） 对立学说

对立学说假设视网膜中存在三对视素：白—黑视素、红—绿视素、黄—蓝视素。这三对视素的代谢作用包括建设（同化）和破坏（异化）两种对立的过程。

光刺激破坏白—黑视素，引起神经冲动，产生白色感觉；无光刺激时，白—黑视素便重新建设

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起来，所引起的冲动产生黑色的感觉。对于红—绿视素，红光起破坏作用感觉红色，绿光起建设作用感觉绿色。对于黄—蓝视素，黄光起破坏作用感觉黄色，蓝光起建设作用感觉蓝色。因为各种颜色都有一定的明度，即含有白色成分，所以每一颜色不仅影响其本身视素的活动，而且也影响白—黑视素的活动。

当补色混合时，某一对视素的两种对立过程（破坏和建设）形成平衡，因此不产生与该视素有关的颜色感觉。但是，各种颜色都有白色的成分，所以能引起白—黑视素的破坏作用，而产生白色或灰色感觉。同理，所有颜色都同时作用到各种视素时，红—绿、黄—蓝高素的对立过程都达到平衡，而只有白—黑视素的活动，所以就引起白色或灰色的感觉。 （3） 阶段学说

颜色视觉过程可分为几个阶段。第一阶段视网膜上有三种的锥形感色物质，它们有选择地吸收光谱不同波长的辐射，同时又能单独产生黑和白的反应。第二阶段当神经兴奋由锥形感受器向视觉中枢的传递过程中，这三种反应又重新组合，最后形成三对“对立”性的神经反应，即红或绿、黄或蓝、黑或白的反应。

第二节 色彩的科学表示

通过上面的学习我们对色彩已有了一个初步的认识，那么我们如何去描述、表示它呢？ 一、 色彩的三个参数

色调、明度、饱和度就是颜色的三属性，也称为色彩三要素。 （1）色调

色调又称色相、色别或色名。是色彩最主要的特征，是色与色的主要区别，如红、橙、黄、绿等。一定波长的光或某些不同波长的光混合，呈现出不同的色彩表现，这些色彩的表现就称为色调。

单色光色调取决于该色光的波长，复色光色调和波长与各波长光的比例有关。染料和颜料的色泽纯正性无法与光谱色比拟。

不同波长的色光刺激视网膜后产生了不同的颜色视觉。人的眼睛可以分辨光谱中的色调为100多种，加上不存在于光谱中的谱外色约30种。 （2）明度

对于色调相同的颜色来说，如果光波的反射率、透射率或是辐射光能量不相等时，最终的视觉效果也不相同。这个变化的量称为明度。色彩的明度，取决于光线反射、透射及辐射光能量的大小。若指反射光的能量时用明度表示，对光源常用亮度表示。着色物明度值的大小取决于染料与颜料色量的多少。

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（3）饱和度

饱和度亦称纯度、艳度或彩度。指反射或透射光线接近光谱色的程度。某颜色的色相表现越明显，它的饱和度就越高。在纯色颜料中加入白色或黑色后饱和度就会降低。

用染料和颜料的着色物的反射光可分解为色光与白光两部分色光愈多白光愈少则该颜色的饱和度就愈高，反之则饱和度低。

饱和度最大的颜色在可见光谱中的各种单色光，称为光谱色。

二、 色彩的表示体系

世界自制国际标准色的国家有三个，他们是美国的孟塞尔(MUNSELL)德国的奥斯特瓦尔德（OSTWALD）及日本的日本色研所(P.C.C.S)。但目前国际通行的标准是国际照明委员会（Commission International d'Eclairage）CIE1976 L*a*b*色度空间体系。 （1）孟塞尔色彩体系

孟塞尔色彩体系是一个三维类似球体的空间模型，把物体各种表面色的三种基本属性色相、明度、饱和度全部表示出来。以颜色的视觉特性来制定颜色分类和标定系统，以按目视色彩感觉等间隔的方式，把各种表面色的特征表示出来。目前国际上已广泛采用孟塞尔颜色系统作为分类和标定表面色的方法。

蒙塞尔色相的标定系统

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孟塞尔颜色立体示意图

（2）奥斯特瓦尔德体系

奥斯特瓦尔德（1853－1952），是德国的物理化学家，因创立了以其本人为名字的表色空间，而获得诺贝尔奖金。奥斯特瓦尔德颜色系统的基本色相为黄、橙、红、紫、蓝、蓝绿、绿、黄绿8个主要色相，每个基本色相又分为3个部分，组成24个分割的色相环。

奥斯特瓦尔德色相环

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奥斯特瓦尔德色系的颜色立体

（3）日本色研所(P.C.C.S)体系

日本色彩研究所即p，c，c，s表色系，其色相分为24个，明度则以垂直阶段为九个，由黑（1.0）到……8.0，白（9.0）。彩度阶段由无彩色到纯色共10个阶段0s，1s……9s。日本色研把明度和彩度的变化综合起来成为色调的变化，无彩色有5个色调：白、浅灰、中灰、暗灰、黑，有彩色则分为鲜色调、和加白的明色调、浅色调、淡色调、以及加黑的深色调、暗色调、加灰的纯色调、浅灰调、灰色调、暗灰色调，并以色调分类，很容易依色彩感觉来使用色彩。

（4）CIELab色空间是一个长方体坐标。在这个色空间中，垂直轴L*指明度，顶部L*=100为白，底部L*=0为黑，中间是灰色。水平轴a*和b*是彩色轴。+a*是红方向，-a*是绿方向；+b*是黄方向， -b*是蓝方向；CIELCh色空间是一个圆柱体坐标。在这个色空间中，垂直轴L*表示明度。C*是饱和度，在中心L*轴上C*=0，随着远离中心C*值增大。h是色调角。色调角h是定义以+ a*轴起点的角度。0°是 +a*（红），90°是+b* （黄），180°是-a*（绿），270°是-b*（蓝）。

L* 三维色空间 CIELAB & CIELCh +b* -a* -b* h° +a* C*

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第二章 色彩的测量

第一节 测量色彩的方法

一、 人的眼睛观测

人可以通过眼睛判断物体的形状、大小、颜色等，是因为眼睛视网膜上分布着许许多多的光感细胞，它们感受进入人眼的可见光，并将信息传送到大脑，大脑对这些信息进行处理分析并做出判断。在视网膜上感受颜色的细胞有三种，分别感受红、绿、蓝三种颜色。我们称之为RGB细胞，通过RGB细胞便可感受颜色。

二、 三刺激色法

三刺激色法是按照人们的眼睛感知颜色的原理设计的，三刺激色仪的红、绿、蓝三种感受器类似于视网膜上的RGB细胞，感受器感受并传输色彩信息至微电脑，最后，微电脑处理得出三刺激值XYZ。

感受器 微电脑 色彩数

X值YZ

三、 分光光度分析法

分光光度分析法是测量光谱特征并计算色彩数值的方法。分光光度仪中有多种感受器，分段感受不同部分的可见光，并传输信息至微电脑。最后，微电脑描绘出反射率曲线和计算出色彩数值。

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A ΔE*ab ΔL* Δa* L+b* h ° +a* C*

-a* B Δb* -b* 近年，随着金属漆的发展，诞生了多角度分光光度仪，具有多个观测角，如美国爱色丽公司的MA68Ⅱ具有五个观测角。

五个观测角度控制随角异色金属漆色差

镜面反射 15° 25° 45° 75° 110

45° 45样板 °

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第二节 色差的计算

当要评价两个相近颜色程度时，要进行色差值计算。 Δa = a1–a2 Δb = b1-b2 ΔL = L1-L2

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表示：

ΔE = √Δa+Δb+ΔL

ΔE值可通过仪器直接给出，不需计算。

对于涂料用色差范围一般要求在10以下，涂料对颜色色差要求是比较高的，很小的一点色差值，人眼就可分辨出来，色差值越小，视觉色差越小。而对于彩色电视，色差值可以超过10以上，对于人皮肤颜色的复现误差若能控制ΔE在5-8范围内，人的视觉感受就觉得很近似了。

色差的测定不单纯是判断两个颜色的差距，更重要的是对颜色混合后效果的评价，已知若干种可用来复配某色的颜色，将它们的基础数据储存在测色仪的计算机系统中，将我们要求的某色的色度数据也输入测色仪中，测色仪通过运算，可提出一系列的配方供挑选，即可以用与标准色接近程度的ΔE顺序排列、又可以用配色的颜料价格高低来排列，同时给出ΔE值，这样可以综合平衡得出最佳配方。

2

2

2

第三章 同色异谱现象

第一节 同色异谱现象

按照代替定律：凡是在视觉效果上相同的颜色都是等效的，便可互相代替，可以完全不涉及它们的光谱组成。从色度计算来说，若两个颜色样品的光谱反射（或透射）率为ρ1（λ）、ρ2（λ）。则：

1、 如果两个色样具有完全相同的光谱反射（透射）率曲线ρ1（λ）=ρ2（λ），称这两个色样的颜色为同色同谱色。

2、 如果两个色样具有不同的光谱反射率曲线ρ1（λ）≠ρ2（λ），而有相同的三刺激值，则称这两个颜色叫做同色异谱色。

同色异谱色在彩色复制技术中，具有非常重要的理论和实际意义。因为在实际生产中，复制品所用的色料同标准样品（原稿）颜色的色料不可能完全相同；即使是同一颜色的同一产品，若先后生产时间不同，则所用的颜色色料与配方，往往有很大的差别。用不同色料复制的同样颜色，其光谱反射曲线（透射曲线），就有可能不同（ρ1（λ）≠ρ2（λ））。

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第二节 关于同色异谱的几个结论

经过长期实践，我们得出如下结论：

１、三刺激值相同、光谱分布不同的颜色样品叫做同色异谱色。而且从光谱分布的差异，可以粗略地判断同色样品的异谱程度。如果复制品与标准样品之间的光谱反射率曲线形状大致相同、交叉点和重合段多，就表明同色异谱程度低，同色异谱指数小（色差值小）。如果复制品与标准样品之间的光谱反射曲线形状有很大不同，交叉点少，那么同色异谱的程度就高。这种根据光谱分布差异来判断同色异谱程度的方法 ，是一种很有用的定性判断法。

2、两个异谱的颜色刺激值如要同色，则其光谱反射曲线ρ1（λ）与ρ2（λ）在可见光谱波段（400～700nm）内，至少在三个不同波长上必须具有相同的数值。也就是两者的光谱反射率曲线至少要有三个交叉点。

3、在大多数情况下，精确的同色异谱色匹配（X1=X2，Y1=Y2，Z1=Z2）是很难做到的，一般只能做到近似的同色异谱匹配。在实际生产中，应允许复制品与标准样品在做同色异谱色匹配时存在色差，只是应尽量控制复制品与原稿的色差，把它在规定的允许范围之内。

第四章 调色基础

第一节 颜色的混合

由两种以上不同的色相混合，会产生新的颜色，这种现象经常发生，并在配色的实践中发生很重要的作用。色彩可以在视觉外混合，而后进入视觉，这样的混合形式包括两种形式，加法混合与减法混合。色彩还可以在进视觉之后才发生混合，称为中性混合。

加法混合—先混合，后进入视觉—亮度增加—色光混合 减法混合—先混合，后进入视觉—明度降低—色料混合 中性混合—进入视觉之后再混合—明度不变—色光、色料

一、 加法混合

加法混合是指色光的混合。两种以上的光混合在一起，光亮度会提高，混合色的总亮度等于相混各色亮度之总和，故称为加法混合。

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色光混合中，三原色光是红光（700nm）、绿光（546.1nm）、蓝紫光（435.8nm），这三种色光都不能用其他色光相混而产生。红色与绿色光、绿色与蓝紫色、红色与蓝紫色分别相混得间色黄、青、品色光。按一定的比例混合红、绿、蓝紫色光可获得无彩的白光或灰色光。

有彩色光可以被无彩色冲淡并变亮。若两种色光相混就能产生白色光，那么这两种色光就是互补关系。色光中各色相混，如果比例不同、亮度不同、饱和度不同，会产生不同的色彩效果。

二、

减法混合

色料指的就是对不同波长的可见光进行了选择性吸收后，呈现各种不同色彩的颜料或染料等物质。减法混合主要指的是色料的混合。

白色光线透过有色滤光玻璃片之后，一部分光线被反射而吸收其余的光线，这样就减少掉一部分辐射功率，最后透过的光是两次减少的结果，因此这样的色彩混合称为减少混合。

红

紫 橙

蓝

绿

黄

一般说来，透明性强的染料，混合后具有明显的减光作用。有些印刷油墨或美术颜料因透明性强，相混的色也明显地降低光度，而有些涂料及颜料，含有较多的有色粉状物质，透明度低，减色效果就不明确。

在减法混合中，混合的色越多，明度越低，纯度也会有所下降。

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三、 中性混合

中性混合是基于人的视觉生理特征所产生的视觉色彩混合，而并不变化色光和发色材料本身。由于混色效果的亮度既不增加也不减低，而是相混各亮度过的平均值，故将色彩的这种混合称为中性混合。有两种视觉混合方式。颜色旋转混合是把两种或多种色并置于一个圆盘上，通过动力令其快速旋转，这时就会看到新的色彩。其效果在色相方面与加法混合的规律近似，但在明度上却是相混各色的平均值。

不同的颜色并置在一起，当它们在视网膜上的投影小到一定程度时，这些不同的颜色刺激就会同时作用在视网膜上非常邻近部位的感光细胞，以致眼睛很难将它们地分辨出来，在这种情况下，就会在视觉中产生色彩的混合。由于这种色彩混合受空间距离的影响，故称为空间混合，既不增光也不减光。

第二节 调色原理

一、

三原色及其配合变化

自然界的所有色彩都是由红、黄、兰三种色配合而成，把这三种原色互相等量的混合起来，就可以配出相间三种色：橙、绿、紫，其间的配合变化如下图所示，所以称红、黄、兰种色为原色，两个原色复合成的颜色叫间色虽然三原色可配出各种色彩，但并不能说我们在调色时只用调红、调兰、调黄就可以调出所有彩色漆，这是因为这三种原色浆都不是单纯的原色，如：调红中有紫色相、调黄中有红、橙色相等，实际上所有颜料都不是单纯的颜色。 二、

互补色

在三原色变化图中，隔着黑色，处于相对位置的颜色称互补色，如红和绿、兰和橙、黄和紫，互补色复合成黑色，故在调色过程中，在含有黑色系列时，可用来消色，三原色复合成黑色。

三、

颜色的纯度（色彩的纯度）

一个颜色，同时含有互补色成份越多，纯度越低，反之，含互补色成份越少，纯度越高，这就是说我们在调彩色漆一般不超过四种色浆的原因。

四、

颜色的背景及环境光

一个颜色在某种光线下观看，则表现为该颜色与光线颜色复合色。如：红色衣服在兰色光下观看，即表现为紫色。一个颜色在某种色调背景下观看，则给人一种含互补色成份的感觉。如红色衣服在绿色背景下观看显得更红，在黄色背景下观看，显得偏紫，在调色过程中表现则是紫色过头，显示差黄色、红色过头，显示差绿色，而实质都不是差黄差绿的问题，色标中根本不含黄、绿色成份，是一种视觉错误的感觉。则表明我们在对颜色时，心须在自然光下为最好。

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第三节 调色的基本方法及原则

一、

比色与看色方法

（1） 比色一般分为刮纸板比色和喷板比色 刮纸板比色有本色漆类 喷板比色一般是闪光类

（2） 看色方法一般为肉眼在自然光下和用色差仪来测定颜色的准确性。 二、

色浆的种类及注意事项

（1） 色浆的种类

A、彩色浆——闪光漆类：透明红、调红、调紫、富士红

本色漆类：调黄、鲜红、火红、柠檬黄、钼铬红等

B、无彩色浆：调白、调黑、特黑、底白、底黑 C、辅助色浆：清漆、铝粉漆、珍珠漆、消光漆、消光液 （2） 调色时应注意事项

A、调配色漆时所用的色浆的系列、型号必须相同，不然会不相融，导致细度不合格、浮色等现象，如：PO500系列与UP160系列等。

B、在调色时如有要求补加树脂或助剂类时，心须按其配方要求比例先加入，方可进行调色，否则等调好颜色时再加入，则颜色会有所变化，使调好颜色的漆变成重调而影响工作效率。

C、比色时，必须把漆搅拌均匀，然后取样、用刮纸板或喷板。比较颜色时庆在按规定烘干以后，在较柔和的自然光线下进行（必须考虑到本色漆在烘干以后会变深及闪光漆在烘干以后会变浅的因素）。 三、

调色技术要点

（1）参照物确定。调色前应先仔细研究色卡或指定的颜色样卡或提供的涂料样品，弄清楚颜色的色调范围、主色是什么颜色、副色是什么颜色，需要使用哪几种颜色的颜料，并初步拟定出各颜料在配方中的大概用量。

（2）色浆检验。调色前应对调色用色浆的细度进行检验，达到细度要求时才能用于调色，同时要求色浆的细度一致，颜料含量一致。在配制批次多时可将不同批号的色浆进行混合均化，然后再用。

（3）色浆品种。在保证颜色符合要求的前提下，所用色浆的品种应尽可能地少，因为加入的颜

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色种类越多，被吸收的光量也越多，在成色后其明度越低，色彩变得越暗。同时，色浆品种越多，配色的工作量也越大。

（4）调小样。准备好色浆后，先取少量进行小样调制，确定调色配方或验证配方，以免调色生产中产生失误。

（5）小样涂膜。制板方法影响调色效果，因而应该按规定方法进行。喷涂要均匀，厚度应适宜， 烤干后再进行比色。

（6）调色。先选择好作业缸，按小样调色配方的7～8成投主、副色浆，按3～5成投助色浆。边调边看，边看边调，每次投补加料，一般只投判断量的一半左右，观其变化大小后再补加适当的量。颜色基本调好或接近时，用色差仪检测，并做微调即可。

（7）比色。应在视场周围没有强烈色光干扰的漫射自然光线下观测涂膜，应将待测涂膜与色卡或指定颜色样板进行上下、左右、侧正的反复观察对比，尽量避免人为的误差。

（8）色差。在眼睛比色到达一定程度后，可用仪器控制色差。一般地，实色漆色差小于0.8，闪光漆小于1。

（9）助剂添加。当颜色料因密度不同或其他原因（例如颜料絮凝）导致涂料出现“浮色发花”时，可加入适量浮色发花防止剂予以防止。

第四节 制板技术要点

1、 选择所需的铁板或塑料板，铁板需打磨，并用碎布将板面擦拭干净。 2、 将油漆用配套稀释剂调整到合适的施工粘度，并过滤。

3、 检查空气过滤器是否有水份，并放干净。将喷清洗干净，调整喷涂压力、喷涂量及雾幅

的大小。

4、 喷板过程中，应注意走速度均匀，喷与板间距离保持一定，一般为15～20cm。 5、 板面平整光滑，厚度均匀，一般测6个点取平均值，性能板厚度为23±3µm。

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第五章 颜料介绍

色彩的物理本质是光，透过三棱镜可将白光分解成彩色光谱，眼睛感受光，大脑产生色彩的概念；色彩的化学实体是颜料，颜料是色彩的物质载体。在涂料中常用的颜料有普通颜料，金属颜料、珠光颜料等，这些颜料在涂料中作用，为涂料提供非常丰富的色彩。

第一节 影响颜料性能的主要因素

一、 遮盖力

颜料加在透明基料之中使之成为不透明，完全盖住基片的黑白格所需的最少颜料量称之为遮盖力，通常以每平方底材面积所需覆盖干颜料克数，以g/m表示。

遮盖力的光学本质是颜料和存在其周围的介质的折射率之差造成，颜料的折射率与基料的折射率相差越大，则颜料的遮盖力越强。

二、 着色力

着色力是某一颜料与另一基准颜料混合后形成颜色强弱的能力。通常以白色颜料为基准去衡量，以百分数表示。

着色力是颜料对光线吸收和散射的结果，主要取决于吸收，吸收能力越大，其着色力越高，不同的颜料，其着色力有很大不同，着色力的强弱决定于颜料的化学组成。一般说来，相似色调的颜料，有机颜料比无机颜料着色力要强的多。

同样化学成分的颜料，着色力取决于颜料粒子大小、形状、粒度分布、晶型结构。着色力一般随着颜料的粒径减小而加强，当超过一定极限后，其着色力会因粒径减小而减少，所以颜料存在一个最佳粒径，使着色力最强。

三、 吸油量

在定量的粉状颜料中，逐步将油滴入其中，使其均匀调入颜料，直至滴加的油脂能使全部颜料粘在一起的最低用油量就是吸油量。一般以100g颜料所吸收精制亚麻油的最低克数来表示。

吸油量与颜料的化学本质有关，还与颜料的物理状态、粒子大小，颗粒形状，表面状态等有关。

吸油量是颜料应用于涂料的一个重要指标，吸油量大的颜料比吸油量小的颜料在保持同样的稠度的漆浆时要耗费较多的漆料。

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第二节 颜料的分类及介绍

颜料的分类方法有很多，按化学成分可分为无机颜料和有机颜料；按元素分为铁系颜料、铬系颜料等。我们从色彩角度分类，可分为：普通颜料、金属颜料、珠光颜料、变色颜料四大类。

普通颜料 金属颜料 珠光颜料 变色颜料

一、 普通颜料

普通颜料的粒子很小0.1～1.0μm，且外形不规则，光在颜料表面主要发生漫反射和吸收，只产生单一的颜色。

世界颜料的总产量在90年代已达到500万t/a，估计到2003年，总产量将超过600万t/a。其中普通颜料约占90%左右，主要有无机颜料和有机颜料两大类。

无机颜料中以钛白的产量最大。各品种产量所占百分比大约如下（不包括天然矿物颜料）： 品种 钛白 合成氧化铁 炭黑（不包括橡胶用炭黑） 所占百分比 69% 11% 9% 品种 锌钡白 铬酸盐 氧化锌 所占百分比 5% 3% 1% 品种 氧化铬绿 混相金属氧化物 其他 所占百分比 ＜1% ＜1% ＜1% 生产无机颜料的地区以欧洲为发源地，以德国为首，依次为法国、意大利、英国、西班牙、俄罗斯等国。美国是生产无机颜料的主要国家。中国和日本是亚洲生产无机颜料的主要国家，中国地区也占有一定的比例。

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有机颜料的生产已有100多年的历史。它具有鲜艳的色泽，高的着色力，齐全的色谱，有些品种的性能十分优秀。主要用于油墨，其次是涂料和塑料着色等。有机颜料的产量比无机颜料小得多。据美国的研究机构预测，2000年世界的无机颜料、有机颜料和染料三者的产量比例可能是69.5﹕4.21﹕26.29，而三者的产值比例可能是54.07﹕13.24﹕32.69。无机颜料中的钛白在世界的颜料产值产量均占首要的地位；有机颜料的产值虽然较高，但产量不高。

普通颜料有以下主要品种： （1） 钛白

钛白是最重要的白色无机颜料，其世界产量占无机颜料的总产量70%以上，占白色颜料的总产量80%以上。其分子式为：TiO2,相对分子质量为79.9。它有三种晶型，分别是：金红石型、锐钛型、板钛型。金红石型和锐钛型具有工业价值，都属于四方晶系，只是晶型不同。

钛白的生产工艺路线有硫酸法和氯化法两种，硫酸法早在20世纪初期已形成工业化生产；氯化法是20世纪50年代由美国杜邦公司首先实现工业化生产，目前钛白的生产主要以氯化法为主。 （2） 锌钡白

锌钡白俗名立德粉，原是主要的白色颜料。其生产历史已有百余年，由于钛白工业的发展，其市场中的地位已由绝大部分为质量优越的钛白所取代。其化学分子为BaSO4•ZnS。目前仅德国的Sachleben公司和俄罗斯等地的工厂仍保持一定的产量。中国有丰富的锌精矿和重晶石粉的自然资源，已成为世界上锌钡白的生产国，每年有大量出口，供应国际市场的需求。 （3） 氧化锌

氧化锌又称锌氧粉、锌白，其分子式为ZnO。其平均颗料度约为0.2µm。

氧化锌的世界生产能力约为70万t，橡胶行业对氧化锌的消费量最大，约占45-50%，而涂料行业只占7%左右。其生产方法有间接法和直接法，其中以间接法为主。 （4） 氧化铁

氧化铁颜料，主要指合成氧化铁颜料是无机彩色颜料中生产量和消费量最大的一类颜料，根据色泽和成分可分氧化铁红、氧化铁黄和氧化铁黑。天然氧化铁颜料是含氧化铁成分的矿石经粉碎、筛分而得，因价格低廉，来源丰富，也有一定的需求，如在美国，天然氧化铁的消费量，可占氧化铁颜料总消费量的50%。

氧化铁的生产工艺主要有湿法、干法和苯胺法三种。中国自行开发的铁片空气氧化晶核法属湿法，能分别生产铁红或铁黄。干法是直接高漫无边际煅烧硫酸亚铁，可获得铁红。苯胺法是德国拜耳公司独家采用的路线，它是用硝基苯以铁粉还原生成苯胺和副产物氧化铁的方法。此外还有以钛白生产所得的硫酸亚铁，均可采用湿法或干法生产氧化铁。

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中国氧化铁的生产已有40多年的历史。1995年已达到十万多吨。工艺路线以湿法为主，生产方法有法、硫酸法及混酸法（硫酸加）。混酸法取前两法的优点，因此发展很快。生产品种氧化铁红、黄、黑、棕和透明氧化铁红、黄以及用于磁性材料的氧化铁、包膜氧化铁、超细氧化铁及药用级、饲料级、化妆品级等特殊规格的氧化铁颜料。 （5） 彩色颜料

常用的无机彩色颜料有：铁蓝、群青、镉黄及镉红、氧化铬绿、铅绿、铁绿、钻蓝、钻绿、钻紫、铋黄。 （6） 偶氮颜料

偶氮颜料具有单偶氮或双偶氮结构，主要品种有耐晒黄G、耐晒黄10G、联苯胺黄G、永固橙RN、甲苯胺红、立索尔红、金光红C、立索尔宝红BK、永固红2B等。这类颜料发展较早，又称为经典颜料，一般色泽鲜艳，着色力强，但有些品种的耐晒性能、耐溶剂、耐热等性能，还不能够达到较高的要求。 （7） 酞菁颜料

酞菁颜料含有四氮杂卟吩的特殊结构，品种有铜酞菁、氯代铜钛菁、无金属酞菁及铜酞菁色淀。铜酞菁有鲜明的蓝色，因此又称酞菁蓝，有高的着色力；能耐酸碱、耐溶剂，又有极好的耐光和耐候性，是具备各项优异性能的一类颜料，因此在有机颜料中，占有很主要的地位。酞菁蓝又可分为亚稳定型和抗结晶的α型和β型。含多氯的铜酞菁呈绿色，又称酞菁绿，具备同酞菁蓝相似的颜料性能。

（8） 其他有机颜料

有机颜料品种很多，除偶氮颜料和酞菁颜料，还有其他很多种类，其中包括喹吖啶酮颜料、苝系和苉酮系颜料、硫靛系颜料、蒽醌颜料等等。

二、 金属颜料

金属颜料以银白色铝粉为主，多呈玉米片状，强烈反射光线，产生金属效果。

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金属颜料主要品种是铝粉及铝粉浆。铝粉又按生产工艺不同分为浮型铝粉及非浮型铝粉。其他金属颜料品种为铜锌粉（俗称金粉）、锌粉、不锈钢粉等。

铝粉用于配制涂料，能起到屏蔽作用和反射一部分光波，可引起色调和金属光泽的变化，也有用于制造烟火、固体火箭推进剂、耐火材料加气剂等。油墨工业和塑料工业也用一些铝粉作为金属色调的着色剂，以配制银色油墨及带金属色调的塑料。铝粉浆一般含有铝粉60-80%，其余是溶剂。铝粉的铝含量一般不小于98%。

中国于20世纪50年代开始铝为生产，至1991年调查资料表明鳞片铝粉当年产量约5000t，喷雾铝粉约3000t，铝粉浆5000余吨。

铜锌粉的色调，根据含铜量的不同而呈现不同的色泽，含铜量88-90%者呈赤金色，含铜量84-86%呈纯金色，含铜量75-80%者呈绿金色。含铜锌粉的涂料成膜后，可形成反射金光的金属膜。

锌粉和不锈钢粉均用配制防腐蚀涂料，有良好的防腐蚀效果。不锈钢由于具备经久不变的性能，配制成涂料后有历时越久越光亮的特点，是长效涂料的组成部分，逐步得到推广应用。锌粉的电化学性能可有效地保护钢铁。

在涂料中最常用的金属颜料是铝粉，又称银粉，其颗粒呈微小的鳞片状，不透光，强烈反光，具有金属感。铝粉又分为银白铝粉和彩色铝粉，银白铝粉通过表面处理成为彩色铝粉，彩色铝粉应用于金属漆中，赋予涂膜更高的饱和度和彩色的金属光泽。 三、 珠光颜料

珠光颜料是一种薄片，有高的折射率，由于光的干涉作用呈现珠光色泽。这种颜料呈现珠光色泽是依靠它的光学性能，所以常有化学组成不同的珠光颜料具有近似的珠光效果。天然的珠光颜料来自珍珠、鱼鳞。人工合成的品种早期含有Hg2Cl2、PbHPO4或PbHAsO4的制品，以后又有碱式碳酸铅型珠光颜料，均有一定毒性。在20世纪60年代初出现毒性较低的氯氧化铋型（BiOCl）的珠光颜料，以后才出现云母钛型的珠光颜料，具有耐热、耐化学品、无毒等优点。当今生产的珠光颜料以云母钛型为主。

珠光粉通常是片状云母包覆二氧化钛,光通过时云母钛发生反射、透射、折射和干涉，具有强烈的随角异色效果。

干涉

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云母钛型珠光颜料是以TiO2沉积在玻璃光泽的白云母或金云母片上，一般呈银白色的珠光色泽，如改变TiO2的厚度可以产生彩虹系列的珠光颜料。如在TiO2的配合中加入Fe2O3或少量的Cr2O3,可以产生金色视觉的颜料。如全部以Fe2O3沉积于云母片可以得到青铜色或紫铜色等金属光泽。尚有在沉积TiO2配上调色颜料铁蓝、洋红等，可得到一系列的着色珠光颜料，有红、蓝、紫等深浅不同的品种。

珠光颜料可用于塑料、涂料及油墨着色，得到珠光色泽的制品。化妆品专用的珠光颜料可用于配制唇膏、指甲油等制品。

中国珠光颜料的生产在20世纪90年代已成规模，有的企业生产能力已达年产千吨以上，品种齐全，质量也达到国际水平。世界年产量会计约为万吨。

光通过珠光颜料时在金属氧化物层和云母层发生反射、透射和干涉，产生珍珠光泽、彩虹效果和金属光泽，具有一定的随角异色效果。但珠光粉透光，其遮盖力不强。 四、 变色颜料

变色颜料又称随角异色颜料，顾名思义，就是在光线下，从不同的角度观察，颜料制品呈现不同的颜色。这是比珠光颜料随角异色效果更强烈的一类高科技产品，它是近年来才出现的一类新兴颜料。

干涉

变色颜料大致可分为透明和不透明两大类。透明的变色颜料具有类似于珠光颜料的光学特性，只能用于有色或黑色的底板上。由于颜料内部存在界面，当光线透过颜料微粒时，就会折射、干涉、很少部分的反射，同时还有衍射。这样当视角变化时则会表现出不同的鲜艳色彩。这类产品以德国的Wacker公司和Merck公司做的最为出色。不透明或近似不透明的变色颜料与透明变色颜料的不同在于采用不透明的材料作基片，如铝粉、三氧化二铁等。不透明的变色颜料具有良好的遮盖力，不同光密度的微薄膜相互紧密排列就会引起折射、干涉、衍射等现象，呈现斑斓色彩。这类产品以美国Flex-product公司和德国的BASF公司的产品最为突出。

目前，变色颜料在研究和生产中还存在一些问题，如颜色难以测定，制作成本昂贵等等，都不同程度的了变色颜料的推广应用。

总之，变色颜料是一类全新概念的颜料产品，由于基片及工艺的多样性，决定了此类颜料的多样性，使之具有广阔的研究开发空间，它是彩色颜料的一个新平台，随着研究开发的深入，将会不断降低生产成本，再不久的将来广泛应用于各行各业，以美化人们的生活。

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第六章 测色仪的基本介绍

一般来说，当光照到一种不透明、高度光泽的涂层上的时候，反射光将以两种完全不同的形式从涂层表面反射出去：即镜面反射和漫反射形式。镜面反射光直接以一定的角度与入射光相对应，由于样品具有一定亮度与光泽，所以当反射光照到人眼睛中时，人会感到很刺眼。为了看到样品的本来颜色，观察者必须把眼睛离开镜面反射而去观察样品的漫反射部分，人们从漫反射看到颜色，镜面反射看到光泽。

当我们在看一颜色相同而表面特征不同的样品时，对每一样品你的感觉到的颜色是不一样的，表面比较光滑、光泽度高的样品你会感觉到颜色较深且彩度较高，无光的表面和粗纹的表面你会感觉颜色较浅和彩度较低。

由于表面粗糙度的增加以至于看起来是较浅或少饱和度。这是由于镜面反射（白色）的散射的增加冲淡了漫反射（在此我们见到颜料的颜色）引起的。表面越粗糙，镜面反射的散射越大，以至于颜色看起来越淡。

第一节 测色仪的几何构造

对于测量颜色的仪器来说，根据国际照明委员会（CIE）的规定 一般有两大类，即：一类是定向的（0 ° / 45 ° 和 45 ° / 0 °），一类为基于积分球包括镜面反射等。

第一类，定向型几何构造典型的有在 45°角照明， 0°角测量，称为 45 ° /0 ° 几何构造。 0° /45° 几何构造是0° 照明和45°测量。 两者在测量中都去除了镜面反射（不包括镜面）。这种仪器测量的结果与由于颜料颜色和表面光泽度变化在视觉上所引起的外观变化相符合

接下来我们看看在色差测量中光泽的影响，下图中整个卡上是相同颜色的涂料，右边经过无光表面整理（作为试样测量），左边有高光泽（作为标样测量）。我们能够看出用0°/45° 几何构造（不包括镜面反射）所做出的色差测量与你所见到的色差相一致（无光一边稍浅和少红）。这主要是因为它对颜色和表面整理两者的影响都做了测量，0°/45°仪器在用于质量控制时是非常好的，因此时与眼睛看的一致性是非常重要的。 0 °/45 ° 几何构造

去镜面反射

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D L* 1.4 D a* -1.5 D b* -1.2

第二类，积分球几何构造，典型的积分球几何构造仪器涂白的球漫射照明样品，在8°角测量（d /8°）。通常测量中包括镜面反射，它忽视由于表面的不同引起的差异，提供的颜色仅满足颜料颜色的变化。积分球的仪器也具备去处镜面反射的能力。

这次我们测量相同的卡，这次使用d / 8° 积分球仪器，积分球的读数指出包括镜面反射时无色差，它只考虑表面颜色的变化而不受表面光泽的影响，这在配色应用中是非常有用的。积分球仪器也能在去处镜面反射模式下测量该卡，对这一类平的、光滑的、均匀的卡读书与 0 °/45 ° 度仪器基本相似。

积分球几何构造

包括镜面反射 去镜面反射 D L* 0.0 1.8 D a* 0.1 -1.6

D b* -0.0 -0.9 当你期望要包括镜面反射测量时，积分球仪器是非常优秀的。然而，因为积分球仪器在去除镜面反射时是不大适宜的，在去除镜面反射模式测量的结果往往是不大精确的。这是因为任一样品的弧度和纹路将会引起镜面反射光不进入积分球的去除镜面反射孔，并使一些（常常是不稳定的）镜面反射光错误地包括在测量内 , 下面我们看看 d /8° 去镜面反射的几何构造。

下面是两个经过不同表面处理的塑料片，两者都有一定的纹路，但其中一个比另一个纹路更多。当用积分球仪器在包括镜面反射的模式下测量的结果表明不存在色差。然而，用积分球仪器去除镜面反射模式下的色差比它们本身的色差低，这是因为浅纹路和深纹路两者的读数都比其应有的较高，再求差所以结果色差比其实际的小。 0° /45° 几何构造仪器较精确并同人的视觉结果比较一致。

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积分球几何构造

包括镜面反射 去镜面反射 0°/45° 几何构造

去镜面反射

D L* 5.2 D a* 1.8 D b* 2.5 D L* 0.1 2.0 D a* -0.1 0.5 D b* 0.1 1.0 第二节 测色仪选择类型

综上所述，哪一种几何结构最好呢？这要取决于你的应用了。由于任何一个物体或者样品都包含两种属性，一种为色度属性（颜色），一种为几何属性（如光泽、形状、纹路、耀眼性、浊度及不透明性），当进行视觉评判的最终颜色质量控制时，两种属性都应该被测量与考虑。你是期望用于测量单纯的颜色还是最终用来做颜色的质量控制。作为一种通常的准则，如果要测量颜色（主要考虑颜料 / 染料的组成），不考虑样品的光泽同表面特征的影响，通常使用基于积分球的包括镜面反射模式；如用作质量控制，主要测量外观（基于颜色及表面光泽、纹路等的影响）使用 0° /45° 仪器；当然如果你的样品的标样同试样的外观特征及光泽是一致的，你也可以使用 0°/45° 来测量颜色，因为这时外观的影响趋于一致。同样，当样品的表面比较光滑时，同样可以用包括积分球仪器基于去除镜面反射来做颜色质量控制，主要是因为积分球在去除光滑的表面的镜面反射时可以把光泽真实的去除，然而对于测试粗纹表面时，由于积分球仪器在去除镜面反射时，对粗纹的表面由于镜面反射的角度不一样，不能精确去除，这时就一定要使用0 ° / 45° 类仪器。

第三节 我公司所采用测色仪的类型

我公司的色差仪目前有三种，爱色丽五角度分光光度仪MA68Ⅱ，美能达色差仪，BYK-色彩精灵光泽仪，简单介绍如下：

（一）爱色丽五角度分光光度仪MA68Ⅱ

主要特点：

五角度动态测量，适用于汽车金属闪光漆及珠光涂料

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五角度色彩测量

45°照明，15°、25°、45°、75°、110°测量，角度精度±0.15°，光纤信号传输，能完整并精确检定金属、珠光和特别效果涂料于不同角度的色彩变化。 测量数据

Lab，△L△a△b，Flop Index(动态指数)，Lch，△L△c△h，△Flop Index，△Elab，△ECMC

动态式旋动测量

爱色丽动态式旋动测量技术采用更精确耐用的光学系统，能同时测量所有角度并增强光谱分辨效能。耐用高精度，稳定好并具独特功能。

可配合爱色丽专业品管软件使用

绘制L*，a*,b*,C*或h*数值于不同角度下的变化图，快速确定产生偏离容差的色度数值。

仪器台间差

0.18ΔE以内，测量BCRA系列板平均值；

0.35ΔE*最大，测量任何色板；0.15ΔE*最大，测量灰色色板

采用MA68Ⅱ多角度色差仪|金属漆色差仪的优点：

使用金属鳞片动态式指数（Flop Index），了解涂料对角度变化的敏感性 多角度色彩分析作高光和低光评色，找出涂料出错问题 方便于生产现场测试和收集数据作统计趋势分析 采用数据记忆颜色，删除人眼主观因素

操作规程：

1、 按“menu”键启动色差仪； 2、 再按“menu”键进入程序；

3、 按“cal”键进入校准程序；屏幕显示校准白板字幕，随且显示校准黑板字幕； 4、 校准完毕，将仪器电脑程序连接，即可进行测量。

注意事项：

1、 本仪器若闲置12小时，使用前必须校准；

2、 测量时，本仪器必须平稳，否则无法测量，且产生共鸣。

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（二）美能达色差仪

1、三角度分光光度计 CM-512

三角度分光光度计 CM-512m3，其结构有别于一般设计，采用 25°, 45°及75°照明/0°受光，特别适用于测量金属颜色的产品， 例如汽车外壳，金属涂料等，另加有测温功能，可观察温度对颜色的影响，多间大型汽车制造商，乐于采用。 技术规格

照明 / 受光光学系统 测定波长范围 测定波长间隔 测定用光源 测定时间 可测定次数 照明直径 / 测定直径 三角度照明(25°、45°及75°) / 0°方向受光 400nm至700nm 约20nm 脉冲氙弧灯 约5秒 10秒间隔、约400次 (使用硷性电池) Ø20mm / Ø12mm 分光反射率：标准偏差0.30%以内 重复性 色彩值：标准偏差 ΔE*ab0.08以内 (白色校正后、将白色校正板以10秒间隔测定30次) 操作介面 观察条件 根据RS-232C, IrDA 2°视角、10°视角，A、C、D50、D65、F2、F6、F7、F8、F10、F11、F12 (2种光源下可同时评价) 数据显示 使用温 / 湿度范围 保管温 / 湿度范围 L*a*b*、L*C*h、CMC (l：C)、Δ(L*a*b*)、Δ(L*C*h*)、ΔE*ab、CMC(l:C)，同色异普指数 0℃至40℃相对湿度85%以下、无凝露 -20℃至45℃相对湿度85%以下、无凝露 操作规程：

（1）、插上电源，将POWER键由O推至I键。

白板校正：开机后，进入CALBRATION状态，选择WHITE CALIBRATION，将主机垂直安放在白板上，按测量键进行校正。

（2）、设定标准色数据：在画面显示为TARGET的模式下，按▲或▼选择所需的标准号，把主机平入在标准板上，测量口紧贴其表面。在CHARGE小灯亮起后，按下量测键，则已记录下标准板相关数据。

（3）、测量标板与样板色差：选取好标准数据后，按BREAK回到测量比较模式下，把主机平放在样板上，测量口紧贴其表面，按测量键，则画面上显示了样板与标板25°、45°、75°三个角

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度的L、a、b、ΔE值。如需显示样板的色彩值，则按DISPLAY键。 （4）、测量完后，将POWER 键由I推至O键，拔掉电源。 仪器维护：

（1）、本机工作环境室温为0～40℃，相对湿度为85%以下，不要放在高温高湿的地方。 （2）、本机只可使用随机附有的交流电变压器AC-A12，严禁使用其它变压器。

（3）、不使用本机时，关掉电源，并将其连同白色校正帽放回手提箱内。避免校正白板因被光线照射而变色，不用时用保护盖将其盖好。

（4）、如白色校正板有污渍，用一清洁干布清理。如污渍难清除，可用一拈有镱头清洁液的软布作清洁，之后用湿面轻抹，待校正板干透之后才可继续使用。 2、便携式分光光度计 CM-2600d/CM-2500d 产品特点：

操作简便的CM-2600d积分球型便携式分光测色计可应用于各个领域。CM-2600d更是世界上首创内置UV瞬间调节机能的便携式分光测色计，可同时测定SCI及SCE。10nm的间距测定，使仪器有优良的精确度及重复性，而且备有两个不同的测定口径(8mm及3mm)可供切换。

CM-2500d有着跟CM-2600d一样的超高效能，为不需要UV瞬间调节机能及变更测定口径的用户提供更经济的选择。

技术规格 照明 / 受光光学系统 积分球尺寸 受光元件 分光方法 测定波长范围 测定波长间隔 反射率测定范围 测定用光源 测定时间 最短可测间隔 可测定次数 测定直径 / 照明直径 重复性

d/8 (扩散照明，8°方向受光) SCI/SCE同时测定 (无机械切换) (根据DIN 5033 第七部份、JIS Z 8722的条件C、ISO 7724/1、CIE No. 15、ASTM E11) Ø52mm 双重40个元件硅光电二极管阵列 平面回折光栅 360nm至740nm 10nm 0至175%、显示分解能力；0.01% 脉冲氙弧灯3个 (CM2500d为2个脉冲氙弧灯) 约1.5秒 (萤光测定时：约2秒) SCI/SCE测定时间3秒 (萤光测定时：约4秒) 10秒间隔、约1000次 (使用硷性电池) (测定1次可同时评价SCI/SCE) MAV：Ø8mm / Ø11mm SAV：Ø3mm / 6mm (可切换2种) (CM-2500d只有MAV) 分光反射率：标准偏差0.1%以内 (但360至380nm的波长域为标准偏差的0.2%以内) 色彩值：标准偏差ΔE*ab0.04以内白色校正后、将白色校正板以10秒间隔测定30次 - 28 -

仪器误差 UV控制 测定形式 操作介面 观察条件 观测光源 显示 表色系 / 表色值 使用温 / 湿度范围 保管温 / 湿度范围 ΔE*ab0.2以内 (MAV/SCI)以主机为基准、BCRA系列II 12色测定时的平均值 瞬时调整 (无机械调整) *带UV400nm截断过滤器 (CM-2500d无UV控制机能) 单次测定 / 平均化测定 (自动形式3、5、8次 / 手动形式) 根据RS-232C 2°视觉、10°视觉 A、C、D50、D65、F2、F6、F7、F8、F10、F11、F12 (2种光源下可同时评价) 分光值、分光图表、色彩值、色差值、色差图表、PASS / FAIL显示 L*a*b*、L*C*h、CMC (1：1)、CMC (2：1)、CIE94、搜索器 - Lab、Yxy、孟塞尔、XYZ、MI、WI、(ASTM E313/CIE)、YI (ASTM E313/ASTM D1925)、(ISO 2470)、浓度测试A/T 5℃至40℃相对湿度80%以下、无凝露、设备类型：2、污染度：2 0℃至45℃、相对湿度80%以下、无凝露

操作规程：

（1）、打开电源开关。

（2）、拨动导航轮选择所需的状态（COND1到COND6），然后按下导航轮；再选择校正“CALIBRATION”再选择“ZERO”直接将样品测量口对着空气进行零位校正。

（3）、拨动导航轮选择所需的状态（COND1至COND6），然后按下导航轮；再选择校正“CALIBRATION”再选择“WHITE”将仪器放于正触的白色校正板上进行白板校正。

（4）、校正完毕后，拨动导航轮选择“BREAK”按下，将样品测量口放于样品上，确认有标记显示后然后按下“MEAS”按纽进行测量。也可以连接电脑程序进行测量。

注意事项：

（1）、本机器若闲置12小时，使用前必须进行校正；

（2）、测量时可以根据需要选择不同的目示罩（3mm）或（8mm），使其减少测量误差得到更加准确的数据。

（三）BYK-色彩精灵—光泽仪

在一台仪器上测定颜色和光泽

产品的整体外观受到颜色和光泽的影响。两个同样颜色而不同光泽的样品。人眼看上去有不同的效果：较高光泽的样品看上去比较低光泽的样品要暗一些且颜色饱和度高一些。要得到一致的外观，就必须控制该两项因素。

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色彩精灵—光泽仪是能同时测量颜色和60光泽的独特的仪器。

颜色和光泽值同时显示，清楚地说明不匹配的原因 符合测量颜色和光泽的国际标准，DIN标准认可光泽测量 可输入颜色和汉泽的允差，以便在生产线上快速决定合格/不合格 批量模式连同平均功能便于轻松地鉴定样品

easy-link软件直接把颜色和汉泽数据传送到预先编制的Excel QC模板中

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色彩精灵—光泽仪非常适合于户外老化试验：

一次读数便得到颜色和光泽值 外观设计坚固和紧凑 小巧，轻便— 仅重500克 使用标准五号电池，工作奉命长 数据有相当高的温度稳定性

色彩精灵— 光泽仪非常适合技术服务之用：清楚说明不匹配的原因。

由原材料（颜料，色料）引起的色差 由工艺化（喷涂施工，烘烤）引起的光泽差异

详细说明

多种光源：A;C;D50;D65;F2;F6-F10等等 光谱范围：400-700nm 重复性：0.01△E

操作规程：

（1）、确定仪器是否处于校正完好状态；

（2）、测标准色板膜厚，找出样板上与标板膜厚相同的三点； （3）、测定该三点与标板色差值，取最大值。

维护：

（1）、保持校正的三块标板清洁无尘无擦痕；

（2）、仪器不用时置于箱内关好，切勿摔伤仪器，要防震、防摔和防碰撞。

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第七章 电脑配色系统

配色在涂料的制作过程中起着非常重要的作用，以往成品色差的大小完全靠配色师的经验来决定 , 且配色时间长、效率低、重复性差； 另外 , 人工配色只能在自然光下观色 , 无阳光照射下就无法配色。随着科学技术的进步， 电脑配色仪随之而生。

现代电脑测配系统的选择，要充分考虑到分光光度计的性能，计算机的容量、配色程序的安排，外围设备的配置及整套系统的价格。市场上出现的电脑配色系统厂家大致有三类：

（1）整个配色系统的硬件（分光光度计、计算机）和软件（配色程序），皆由一家企业生产，如美国的IBM公司和Beckman公司属于此类。

（2）提供测色系统及配色程序，由国外厂商配置计算机，如美国ACS公司、瑞士Datacolor公司。

（3）仅有配色系统由本企业提供，其他硬件皆由国外厂商配套，如英国ICS 公司，瑞士Dolorlab公司。国内研制的计算机的测配色系统大多属于此类，如沈阳化工研究院SRICI系统，中科院上海分院测试计算中心CACMS电脑辅助配色系统等。

目前，我公司采用的电脑配色仪是美能达CM3600D，以下介绍一下M INOL TA (美能达) CM3600D 及其配套软件的基本原理及使用情况。

第一节 配色仪的基本原理

电脑配色仪的基本原理是利用 KUB EL KA - MUN K 函数为理论依据的。 K/S = (1—R) 2 / 2R

k —— 颜料涂层波长的吸收率 S —— 颜料涂层波长的散射率 R —— 颜料涂层波长的反射率 几种颜料混合后的关系如下：

K/S = (C 1 K 1 + C 2 K 2 + „„ C N K N ) / (C 1 S 1 + C 2 S 2 + „„ C N S N )

因此，只要基础数据库内含有 K 1 、K 2„„K N 和 S 1 、S 2 „„ S N , 那么测得不同波长处标样的 K/ S 值 , 依据以上方程式得到一系列不同波长处的方程式 , 计算机就可以快速地解得方程 , 得出 C 1 、C 2 „„ C N , 列出混合颜料的配方。根据计算机提供的配方制得仿样 1 , 电脑又可采用分光光度计测得仿样的光谱曲线 , 同标样比较得到色差 DE , 一般 DE小于0 . 5 就可以。

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第二节 基础数据库的建立

前面已提到电脑内必须含有 K 1、K 2„„K N和 S 1 、 S 2 „„ S N ，因此必须事先建立数据库。那么怎样才能建立数据库存呢？在所有的颜料中钛白的反射率最大，碳黑的反射率最低。为了提高分辨率和准确度，每种颜料必须准备5 ～ 8个浓度点的样板。电脑配色中颜料的浓度点表示如下：

颜料 % = 颜料 / (钛白 + 颜料) / 100 % 钛白 % = 钛白 / (颜料 + 钛白) / 100 %

但这几个浓度点并不是随意定的 , 它是电脑根据反射梯度计算出来的。首先，先做一块 (5 ～ 10) % 浓度的黑板和一块 (5 ～ 10) % 浓度的颜料板，待其干燥后运用电脑中的可选功能系统确立需要的几个不同梯度的浓度点，根据这几个浓度点制板。一般电脑中提供的浓度点有：

PW 单色颜料浓度点色样 ( 颜料 + 钛白 ) PF 纯颜料的浓度点色样 ( 颜料 )

PB 单色加黑色的浓度点色样 ( 颜料 + 碳黑 ) PT 纯钛白的浓度点色样 ( 钛白 )

不同浓度点的样板做好后，运用配色文件管理系统首先读进三块参照样板：白样板、黑样板和黑色中间样板；然后，用分光光度计读进不同浓度的样板，经存储，计算 K、S，值建立一个颜料数据库。建立了数据库，电脑配色仪就可以发挥作用了。

第三节 电脑配色仪的作用

一、根据客户来样确定实验配方

在该过程中电脑根据提供的标样，自动考虑由于原料变化而可能带来的配色偏差 , 为技术人员迅速、准确的选择兼顾质量、成本、同色异谱等因素的优化配方，并综合考虑各光学参数的大小；根据实际情况 , 使用一种或几种原料的固定比例进行配方的优化配色方案。

电脑中主要参数的关系如下 : DE 2 = DL 2 + DA 2 + DB 2 DE 仿样与标样的色差 DL 仿样与标样的明亮度 DA 仿样与标样的色度差 DB 仿样与标样的色度差

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如果 DE 的值小于 0.5 , 那么就可以使用电脑提供的该仿样的配方指导生产。

具体过程是从第一次仿样系统中让分光光度计读出客户提供的标样的光谱曲线 , 经确认 , 电脑将提供一个颜料配方；根据该配方 , 使用者即可打出仿样。

二、配色结果的自动预测

由于原材料、工艺条件等因素的变化及颜料之间拼混性能的差异 , 系统的第一配方有时会与客户的标样产生差异 , 这种差异也包括由于管理原因造成的称量误差所需进行的修正 , 本系统软件为快速修正偏差提供了可能。

① 对第一配方进行修正 , 并对第一配方的实验结果的可靠性进行分析评价 ；

② 对生产样品与标样的偏差进行自动计算 , 在现有配比基础上自动确立追加料的重量 ； ③ 修正效率高 , 一般通过一次修正即可达到满意结果。

具体步骤是：利用质量控制系统让分光光度计读出标样和仿样 1 的光谱曲线 ( 已存的标样可从磁盘中直接调出 ), 电脑会给出一系列 DE 、 DA 、 DB 、 DL 等光学参数、修改配方和原配方的追加量 , 如果 DE 小于 0.5 就可以采用仿样 1 指导生产 ; 如果 DE 大于 0.5 , 那么根据新配方或原配方的加量再打一只仿样 2 , 重复以上步骤可验证仿样 2 的准确性 , 确定一只标样的配方一般不超过两只样。

如果客户的要求与电脑配色仪内原有的标样一致 , 可直接从标样管理中调出 , 从所列的仿样中根据 DE 、 DA 、 DB 、 DC 、 DH 的差异大小找出比较满意的配方。

三、用于生产车间的配色控制和销售点的配色

系统配色及其修正可直接用于生产车间的配色控制和销售点的配色。根据电脑开出的生产配方 , 车间生产配色完 , 取样制板干燥后 , 让分光光度计读出与标样比较：如果 DE 小于 0.5 , 即可通过配色这一关；如果 DE 大于 0.5 , 则根据电脑提供的配方加量补加所需颜料。而各销售点也可根据客户的要求现场配制产品。

四、减少库存

一个工厂库内难免会有库存，如果客户有新的要求，可利用电脑比较库内产品和来样的差别， 设计出库存产品的改制配方，这样就可充分利用库存产品，以防积压。同时也可将以往残余的色浆混合物迅速测定，及时添加到新配方中，避免任何浪费。

对可靠的实验配方和生产配方结合实际样品的光谱曲线进行系统的记录管理。可按客户的配方、名称、颜色、具体配方、时间及用途、类型、工艺等详细内容进行自动检索，提高工作效率和管理水平。如果有来样制作，电脑也会根据来样的光谱曲线从已有的配方中找出比较接近的几个配

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方， 可以综合考虑 DE 、 DA 、 DB 、 DL 值的大小找出比较合适的配方作为仿样配方进行试验。

五、在不同标准下的几种光学指标的评价

① 记录生产使用过程中各颜料的光学性质，自动评价不同批次颜料之间的差异。建立调整系数， 适应国内颜料不稳定的实际情况；

② 通过对力度的分析可控制同一颜料各批次的稳定性，保证原料的质量，防止不同批次的同一颜料由于色相不同而造成浪费现象，提高产品质量；

③ 评价不同光源或相应标准体系下的色差，统一同一标准样品不同生产批次产品色差的分布性和稳定性。

另外 , 还可进行白度、黄度、牢度、覆盖性等指标的换算。

六、注意事项

① 电脑配色仪能快速、准确地提供各种服务，作为一门应用科学，对它的应用应建立在科学的基础上，在应用过程中遇到问题要用科学的态度对待。首先制作的数据库必须准确，否则使用后提供的一系列数据都是错误的， 因此，我们在建立数据库时必须严格、细致，排除一切外界因素的干扰；颜料必须新取，且一次必须留足以备后用；称量必须准确；研磨介质必须干燥、干净；配方必须优化， 避免粉料分散性不好、漆膜有浮色、发花等毛病。

② 制作仿样的次数不能超过二次，如果超过二次则必须寻找实验过程中有没有问题。 总之 , 将电脑配色仪应用到涂料中，它可以定量的分辨微小色差，消除人眼、灯光等造成的偏差，保证产品质量的稳定性、提高产品档次、提高技术人员的工作效率，使科技人员把精力、时间集中在研发新产品上。同时，从根本上改变了传统的经验管理方法，为生产的科学化、标准化管理提供可能；加强客户对企业产品质量的信任度，为增强企业竞争实力提供保证。

[参考书目]：

《有机颜料---品种与应用》 沈永嘉 主编 化学工业出版社 《颜料工艺学》 朱骥良 吴申年 主编 化学工业出版社 《实用着色与配色技术》 张红鸣 徐捷 主编 化学工业出版社 《涂料工艺》 涂料工艺编委会编 化学工业出版社 《涂料技术基础》 武利民 编著 化学工业出版社

《涂料工业》 2003年第7期 《国内外颜料工业概况及发展趋势》《新一代高性能效果颜料》

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