4.5 Расчет цветового различия

Необходимость измерения цветового различия между двумя образцами является необходимым условием в большинстве отраслей промышленности, особенно при получении пигментов и пигментированных лакокрасочных материалов (например, при определении интенсивности, белизны белых пигментов, светостойкости, контроля воспроизведения цвета и т.д.). Обычно это достигается последовательными приближениями к цвету.

В отличие от инструментальных методов зрительная система человека не так хорошо работает при оценке величины цветового различия и того, действительно ли цвет партии материала находится в пределах допускаемого отклонения.

В настоящее время определяют различия цвета, светлоты, цветового тона и чистоты цвета пигментов, пигментированных лакокрасочных материалов и лакокрасочных покрытий испытуемого образца и образца сравнения по их координатам цвета (L*, a*, b*) в системе МКО 1976 г.

Определяют L*_T, a*_T, b*_T - координаты цвета испытуемого образца и L*_R, a*_R, b*_R - координаты цвета образца сравнения.

Если необходимо определить цветовые различия между испытуемым образцом и образцом сравнения, полученные вследствие изменения цвета самого окрашенного материала (например, когда должно быть объективно отражено изменение цвета пигмента или покрытия, вызванное атмосферным воздействием), то координаты цвета L*, a*, b* следует рассчитывать по координатам X,Y,Z, полученным с учетом зеркальной составляющей.

Полученные в результате измерений величины X_m, Y_m, Z_m необходимо корректировать с использованием следующих формул:

X = X_m - ₀ X_n;

Y = Y_m - ₀ Y_n ;

Z = Z_m - ₀ Z_n ;

где X_n, Y_n, Z_n - координаты цвета идеального рассеивателя для избранного источника освещения и геометрии наблюдения;

₀ – коэффициент отражения по Френелю, и принимается 0,04 на основании коэффициента преломления n=1.5.

Корректировка весьма незначительна по причине применения для расчета L*, a*, b* кубического корня величин X/X_n, Y/Y_n, Z/Z_n.

Если необходимо определить цветовые различия между испытуемым образцом и образцом сравнения с учетом различий в поверхностном отражении, (если эти различия воспринимаются визуально в соответствии с ГОСТ 29319) координаты цвета L*, a*, b* следует определять с исключением зеркальной составляющей.

Степень сравнимости цветовых различий зависит от различий в блеске между испытуемым образцом и образцом сравнения, а также и от конструкции головки спектрофотометра.

Полное цветовое различие Е*_ab между двумя цветами - это геометрическое расстояние между двумя точками цветового пространства (L*, a*, b*) в системе МКО 1976 г., которое рассчитывают по формуле [2-5,36]:

;

;

;

.

Воспринимаемые различия в светлоте в системе МКО 1976 г. между испытуемым образцом и образцом сравнения определяют по психометрическому различию в светлоте :

.

Различия в чистоте цвета в системе МКО 1976 г между испытуемым образцом и образцом сравнения определяют по формуле:

;

где С*_ab,T – чистота цвета для испытуемого образца в системе МКО 1976 г., рассчитывается по формуле:

;

где С*_ab,R - чистота цвета для образца сравнения в системе МКО 1976, рассчитывается по формуле:

;

Различия в цветовом тоне Н*_ab в порогах чувствительности в системе МКО 1976 г между испытуемым образцом и образцом сравнения определяют по формуле [35,36]:

;

где k_H = +1 для ;

k_H = -1 для .

Таким образом,

1) Если ΔL* положительна, тогда образец светлее, чем стандарт. Если отрицательна – темнее.

2) Если ΔC* положительна, тогда образец имеет более насыщенный цвет, чем стандарт. Если ΔC* отрицательна, то цвет образца менее насыщен.

3) ΔH* показывает различия по цветовому тону в порогах чувствительности.

Система CIEL^*a^*b^* несмотря на то, что создавалась как равноконтрастная, реально полностью равноконтрастной не является. Для учета этого комитет по цветовым измерениям (CMC) общества красильщиков и колористов в 1984 г предложил использовать формулу для расчета полного цветового различия, в которую были внесены поправки на положение цвета в цветовом пространстве [4].

где являются, соответственно, различиями по светлоте, насыщенности и световому тону по формуле С1ЕL*а* b* между испытуемым и образцом сравнения.

Величины i и с являются договорными, учитывающими вклад в полное различие цвета светлоты и чистоты цвета. В лакокрасочной технологии они принимаются равными 1.

если

но если

и

где

и

где определяется :

; ; , если или

но ; ; , если .

являются, соответственно, определенными по формуле С1ЕL*а*b*, светлотой, насыщенностью и цветовым тоном в градусах образца сравнения.