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1、q测色与计算机配 色q第八章 计算机配色染色生产中的配色方法 q人工配色印染厂接到加工样品后，先 由配色工作者凭经验或集存的参考档案估 算染色配方，经多次小样试染和修改满意 后，再提交生产。 q计算机配色第一节 引 言q正确配色会获得以下效益 染料的成本会降至最少，一般降低10-30% 降低光源色变，给出不同光源下的准确配方 降低配色次数，提高打样效率 q对变色现象进行预测，预先得知配方颜色的品质 q具有精确的修色功能修正配方、统计小样与生产大 样的差异系数、生产机台之间的差异等，提高对色率 q方便的数字化存档管理，并且可以与自动称量系统、 小样染色机、在线检测系统连网 q染料、助剂的检验分析
2、，力份、助剂效果判定等计算机配色的优点：人工智能精明配色Datamatch计算机配色软件计算机配色的三种方式q色号归档检索以往生产的品种按色度值分类编号、存档，需要时输出，可以避免实样保存中的变褪色，但只是近似配方。q反射光谱匹配最完善的配色（无条件等色），但是计算复杂，不容易真正实现。q三刺激值匹配条件等色（如上图），与光源和观察者关系密切。但却是计算机配色所采用的方式。第二节 电子计算机配色的方法计算机配色时，多数情况是：q基础光源采用CIE标准施照态D65q观察者采用CIE标准观察者q同时提供CIE标准施照态A、 冷白荧光灯CWF、三基色荧光灯TL-84等条件下的色差数据。可据此判断每个
3、处方的条件等色程度。K/S = （1-）2/2 -（1-0）2/2 0 = k*C第三节 计算机配色的基本原理实现计算机配色的关键在反射率和染料浓度之间建立过渡函数，该函数与反射率成简单关系，与染料浓度成线性关系。有这样的函数吗？KUBELKA MUNK函数可以吗？qKUBELKA MUNK函数的推导过程（略）qKUBELKA MUNK函数推导时的假设：1.样品的折射率无变化2.光线在样品内被足够地散射，成完全扩散状态。3.光线在样品介质内的运动方向或所谓通道只有两个，一个超上，一个超下，并且垂直于界面。由于纺织品在一些情况下，不能够遵守上面的假设，因此上述关系式经常需要校正。例如q镜面反射问
4、题在积分球中的适当位置装上镜面吸收装置。q将光线在样品介质内的运动方向或所谓通道增加到4或6个，因此需要引入更多的系数，但是计算变的非常复杂。虽然上述校正有一定作用，但是对配色的精度提高改善并不显著。因此，目前计算机配色理论，仍然以KUBELKA MUNK函数为主。当染色较深时，K/S值与染料浓度的直线关系发生偏离后，可以在两个相邻的两个较小的浓度范围内，用内插法解决。KUBELKA MUNK函数K/S=（1-）2/2 q对于不透明的纺织品而言，吸收系数K和散射系数S具有加和性，因此qK/S=K0+K1+K2+ K n / S0+S1+S2+ S n qK0 S0 -纤维的吸收系数和散射系数q
5、Kn S n 各染料的吸收系数和反射系数，通常由于染料粒子太小，因此S1、 S n 与S0比较很小，可以忽略，即S= S0q因此，对于多个染料染色的纺织品的（K/S）n值：（K/S）n=K0+K1+K2+ K n / S0=K0/S0+ +Kn/S0q根据KUBELKA MUNK函数，在一定染色浓度范围内，K/S与纤维上的染料浓度成一定的线性关系：K/S=kC 其中k单位浓度的K/S值。q对于多个染料配色的（K/S）n=K0/S0+ +k n* Cnq如果在可见光范围内（400-700nm），每间隔20nm测量一组数据，共16组，则由上述方程可以得到16个方程组成的方程组：q（K/S）n，=（
6、K/S）0，+ +k n ， * C n其中=400，420，440， ，700nm；只有染料浓度是未知数，因此方程数远远大于变量数，故有无数解（染料处方）q可以用最小二乘法解决，在标准样与配方样之间的反射率差最小时，求配方染料浓度。然后经过重复改善得到最佳配方。染料配方得到了！配色结束了吗？ NO！修色！修色理论q将KUBELKA MUNK函数K/S=（1-）2/2 变形q得到：（）=1+（K/S）-1+（K/S） 2-11/2q由（）可以计算出三刺激值X、Y、Zq利用上述计算的三刺激值，计算理论样品与标准样品之间的色差。比较色差是否在允许范围内。q在允许范围内计算不同光源下的色变指数和成本
7、，打印结果。q不在允许范围内修正染料浓度修正方法q先计算三刺激值差：X=（X/c1）c1+（X/c2）c2+（X/c3）c3Y=（Y/c1）c1+（Y/c2）c2+（Y/c3）c3Z=（Z/c1）c1+（Z/c2）c2+（Z/c3）c3其中：c1、c2、c3为修色前配方的染料浓度X c1q如果设： t = Y c = c2 Z c3q另外，还设X/c1 X/c2 X/c3B = Y/c1 Y/c2 Y/c3Z/c1 Z/c2 Z/c3则：方程式可以写为 t =B c 所以： c = B-1 t 而修色后的配方染料浓度C1A、 C2A、 C3A 分别为 C1A = C1 + C1 C2A = C
8、2 + C2 C3A = C3 + C3q 利用上述计算的C1A、 C2A、 C3A ，按照上述的方法继续计算理论样品与标准样品之间的色差。比较色差是否在允许范围内。q在允许范围内计算不同光源下的色变指数和成本，打印结果。q不在允许范围内继续修正染料浓度、方法同上。如此重复直到色差符合要求。化验室的染色样化验室染色可以使误差加倍!新色样预测配方的误差基础资料的误差 化验室的染色误差DE = 0.5DE = 0.5预测配方的误差ANLAB (40) 相当于染料浓度units 的差异 (%)产业上所允许的范围 1 - 2 5第一次电脑预测配方的结果 在状况良好时 2 - 310 - 20 在状况不
9、好时 5 30硬件 / 软件 满意 基础资料的制备 化验室计量的过程导致染色匹配错误的主要原因染色匹配的影响因素 Average DE0.831.44Spread DE0.2 - 3.40.22 - 4.7技术较好人员 的变化状况 技术平平人员 的变化状况 化验室染色的正确性 ( 四个颜色由五个技术人员下染色四次)化验室的重复性 电脑配色系统配色的结果 (采用十个色样来预测配方 )与 标 准 样 的 色 差 值第一次预测配方电脑修色后Average DE 2.91.8Spread DE 1.32 - 5.30.8 - 3.8一个良好的系统第一次的预测配方将会在 DE = 1.0 以下配 方 的
10、 预 测q水的品质q基材的前处理质量q基材的上色能力q基材的重量q染料 与化学助剂的称量q染料 与化学助剂的滴液或调制方法q染料的选择 影 响 再 现 性 的 因 素q染料的标准化程度q染浴的添加物q浴比q染浴的 pH 值q染机的流速与反转状况q时间 / 温度的控制条件影 响 再 现 性 的 因 素q准确性 vs 重复性t rt = PASS / FAIL t = PASS / FAIL 允差范围允差范围= 0.7 = 0.7 CMC(2:1) CMC(2:1) r = r = 染染 色色 重重 复复 性性= 1.2 = 1.2 CMC(2:1)CMC(2:1)Vr / Vt = 2.3 /
11、0.46 Vr / Vt = 5:1 (大约值)完美的配方在化验室染色时, 色 样合格 / 不合格的概率是 4 : 1 .预 测 配 方q 加成性假设 假设在不同组合中的染料 , 与基础资料中的个 别染料会有一样的加成作用 . q 没有考虑的因素 : 上色性的好坏 交互影响 阻染性 荧光效应 浮色 / 表面染色 助剂的影响 q 好的电脑配色系统 ,应会使第一次预测配方的 DE 1.0 CMC单位 .预 测 配 方 理 论 的 假 设测色与配色软件数据库中应该存在的资料：q 标准照明体A、B、C、D65、TL84、CWF等的光谱功率分布值q 2和10标准色度观察者光谱三刺激值x() 、 y()
12、、 z() q 各种计算公式配方计算、配方修正公式、色差式、三刺激值计算、成本计算、反射率、白度、深度等等。第四节 计算机配色的实施步骤测色与配色软件数据库中应该输入的资料：1. 确定染料并进行编号2. 染料的力份与价格3. 选择参与配方的染料与配方的染料数量4. 配方色差允许范围5. 空白染色织物的反射率值6. 标准色样的分光反射率值7. 基础色样的染料浓度和分光反射率值q电脑配色的结果,完全依赖基础资料品 质的好坏.q全部资料包括：浸染与轧染等不同染色 方式制作的基础资料 包括制作浸染及连 续染色基础资料所有的相关信息。q这些信息包括预测配方的基础资料q基材q染色程序q染料 / 助剂q空白
13、染色q制订染色浓度级数q确认已知配方基 础 资 料 的 制 备制定每支染料的浓度 :0.1% 0.25% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 3.0% 4.0% +YELLOW ARLRUBINE A5BLBLUE ANL空白色样基 础 资 料 的 制 备q染料的制造厂商q委托他人制作q由自己亲自制作基础资料的来源q品质较高q免费q可以很快地拿来运用q可以额外地增加咨询的对象q基材、染色过程、分光测色仪器等不同q不能抱怨资料品质q混用不同供应商资料时易产生不可预期的异常染料制造厂商的基础资料q基材、染色过程、分光测色仪器等皆与你的一样q可以很快拿来运用q有免费的咨询和应用技术支援q非常昂貴
14、q不见得一定比你自己做的好委托定制的基础资料q完全按照实际状况制作 应有最 佳的效果 q弹性大 能够随时修正 q昂贵 占据作业人员大量的工作 时间自己亲自制作q先由人目视检查色样情况 q准确测量色样反射率 q检查反射率曲线 q检查 浓度 与 Log K/S 的曲线关系 q由已知配方确认结果 q持续地监测配色的效果输入新的基础资料后 注意以下六个问题檢查反射率 :-基材 - 正確 , 未受污染染色樣 - 正確次序 - 濃度遞增染色樣 - 未受污染 - 曲線是否交叉K/S=K*C 即 ：K/S与浓度C 是线性关系理论上 一条直线 实际上 一条平滑曲线一个不良染色样 可以舍弃不用两个染色样测色时出现了顺序错误在低浓度时染料被破坏浓度提高 K/S 反而降低当所有问题都同时发生时!q原始计算 依据实际测试资料计算 q色相修正 假设 K/S值与浓度呈正比关系. q浓度修正 吻合 CUBIC 平滑线形关系存储 K/S 资料电脑配方的计算：运用计算机已经储存的资料和输入的资料，计算配方中染料的浓度。1.
