涂料行业中的色差测量

背景

颜色在涂料行业中被用于安全（如安全的黄色）、识别（例如涂成蓝色的管道表示有气体流过）和品牌推广（如公司配色）。保护性涂层的颜色会随着时间的推移而发生变化；这些变化可能是由涂层的老化和/或暴露在太阳辐射（紫外线）下造成的。较深的颜色比较浅的颜色更容易发生变色。

设计用于室外的面漆一般都含有光稳定剂，这样可以最大限度地减少色差。聚氨酯、聚硅氧烷和氟脲烷树脂系统往往比乙烯基、醇酸、丙烯酸乳胶、环氧树脂和其他树脂类型更容易保持其颜色，但成本也明显更高。

颜色的定性变化一旦变得明显，就可以被人眼观察到，但颜色的微小变化，和/或需要量化的颜色变化，只能用颜色测量仪来确定。这篇关于颜色测量的简要介绍描述了在涂料工业中测量颜色差异的技术。

有几种ASTM标准方法用于测量颜色。

这些方法包括：ASTM E1349《采用双向（45°:0°或0°:45°）几何形状的分光光度法测定反射系数和颜色的标准测试方法》；ASTM E1331《利用半球几何学的分光光度法测定反射系数和颜色的标准测试方法》；ASTM D2244《根据仪器测量的颜色坐标计算颜色公差和色差的标准做法》；以及ASTM E1164《获取物体颜色评估的光谱数据的标准做法》。

颜色测量的几何学 - 45/0或球体？Geometry of the Color Measurement – 45/0 or sphere?

色度计

基本上有两种类型的色度计：45/0几何学和球体几何学。

色彩专家之间的一个老笑话是，如果你只能买2个测色计，你应该买哪两个？一个色彩专家会回答球体和......光泽。骗到你了! 你以为是球面和45/0，对吗？使用包含镜面成分或"spin"（相对于排除镜面成分或 "spec"）的球形几何体获得的颜色测量结果不依赖于光泽或纹理；而使用双向几何学（45/0）进行的颜色测量则取决于光泽或纹理。

如果你测量两个构件的颜色，一个是光滑的，一个是有纹理的，但其他方面是一样的 —— 由相同的材料制成，涂有相同的油漆 - 这两个构件的球形颜色测量值将大致相同，而45/0颜色测量值将显示有纹理的部分更浅。建议使用带旋转的球形几何形状进行耐候性测试和颜色匹配。双向几何学提供了更多的外观测量，而不是纯粹的颜色测量，可用于制造部件的质量控制。

色差单位 - ΔE*ab, ΔECMC, ΔE00, 或 ΔEH? Color difference units – ΔE*ab, ΔECMC, ΔE00, or ΔEH?

虽然ΔE*ab 在涂料行业很流行，但在上面列出的色差单位中，ΔECMC最能代表人类看到的色差，因此被推荐使用。

在计算ΔECMC单位的色差时，必须指定 (l:c) 或亮度-色度比。最常见的数值是(2:1)，这表示亮度差异的重要性是色度和色调差异的一半。ΔEH在卷材涂料行业中经常使用。

色彩空间 - CIE 1976 L* a* b* 或Hunter LH, aH, bH?

为了确定以ΔE*ab、ΔECMC或ΔE00为单位的色差，用L*a*b* 测量两个试样的颜色。为了确定以ΔEH为单位的色差，用LH, aH, bH测量两个试样的颜色。

光源 - D65（日光），A（白炽灯），或F2或F11（荧光灯）？

光源的选择取决于使用条件。这可能很难预测，因为涂布的部件可能被用于包括一种或多种照明条件的各种场所。在每一种照明条件下，颜色的出现是不同的。

观察仪 - 10°还是2°？

1964年的CIE 10° 标准观察仪比1931年的CIE 2° 标准观察仪更受欢迎，因为它与人类的色觉有更好的关联性。

仅考虑本文所述的选择：2种几何体，4个色差单位，4个光源，2个观察仪，提供了不少于64种指定测量色差的方法!

颜色测量参数的选择可能是预先确定的，因为只有在相同条件下进行的测量才能进行比较。在确定颜色差异时，要确保颜色测量是使用相同的参数获得的。

例如，如果你想确定一个构件或结构的颜色因暴露而褪色的程度，而暴露前的测量是使用45/0几何形状、D65光源和2°观察仪获得的，你应该使用相同的参数获得暴露后的测量结果。

另外，在比较颜色的差异时，要注意只比较相同单位的差异；例如，只比较以ΔE*ab为单位的颜色差异，而不是以ΔECMC为单位的差异。