汽车漆色差

汽车涂料颜色及色差颜色基本理论汽车涂料的色差控制汽车颜色的特点汽车涂料色差缺陷及预防措施颜色理论基本概念色度学基本概念颜色的定义光线投射在视网膜上后，形成某种信息,大脑对这种信息进行辨认，产生一种生理感觉，它就是通常所称的“颜色”。颜色是光线和感观器官作用后所引起的生理感觉。基本概念感知颜色有以下三个必须的要素:1.光(来自于光源)2.视觉器官(眼睛和大脑)3.物体(被观察物表面的反射性)基本概念颜色感觉的过程颜色感觉与听觉、嗅觉、味觉等都是外界刺激使人感觉器官产生的感觉，外界光刺激—色感觉—色知觉是个复杂的过程，它涉及光学、光化学、视觉生理、视觉心理等各方面问题，所以要想度量色知觉量很复杂。（汽车漆颜色要求就是统一汽车用户、汽车厂客户和涂料供应商的色知觉）。基本概念颜色的三个重要特性：色调、明度和彩度基本概念色调，又称色相，是区分不同彩色的视觉属性，它取决于光源的光谱组成以及物体表面对各种波长可见光的反射比例，是表示物体的颜色在“质”的方面的特性。基本概念明度，是人眼对物体明亮程度的感觉，换言之，是人眼对物体反射光强度的感觉，是表示物体的颜色在“量”方面的特性。明度与光源亮度有对应关系，光源亮度愈高，则观察到的颜色明度也愈高。基本概念彩度又称饱和度，是表示颜色是否饱和纯洁的一种特性，物体反射出的光线的单色性越强，物体颜色的彩度值越高。掺入白光成分愈多，就愈不饱和。当掺入的白光比例大到足以压倒或掩盖其余光线时，看到的就不再是彩色而是白色了。白色、灰色和黑色等无彩颜色的饱和度最低。饱和度取决于物体表面对光的反射选择性程度。基本概念两个颜色如果色调、明度和彩度都相等，我们说这两个颜色完全相同。基本概念可见光辐射光，是一种电磁辐射。一般情况下，只有波长在380--780nm之间的电磁辐射才能引起人的视觉，称为可见光。色漆的颜色是指物体在日光（即白光）照射下所呈现的颜色。基本概念1666年英国著名科学家牛顿第一次揭示了白光的秘密，他用一块三棱镜成功地将白光分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，后来他又设法用透镜把这七种光聚集在一起，还原为白色光。其波长范围为：基本概念红-------------------630--760nm橙-------------------600--630nm黄-------------------570--600nm绿-------------------500--570nm青-------------------450--500nm蓝-------------------430--450nm紫-------------------400--430nm颜色基本理论实际情况比上表中所列要复杂得多，因为人的眼睛可以在两个相邻颜色的过渡区域中看到中间色。一般说，波长变动1--2nm时，人眼就能觉察出颜色变化。因此上表所列的仅是一种大致情况。颜色基本理论反射光谱曲线不同的物体表面呈现出不同的颜色—这时因为对不同的光波的反射率不同。离开物体后波长的表现形式是物体的光谱数据，光谱数据可以绘制成光谱曲线，光谱曲线可表示颜色中各特性的关系，通常我们称之为颜色的“指纹”。基本概念色度学定义心理物理学是研究知觉量和与外界刺激量之间关系而发展起来的一门学科，色度学就是解决颜色度量问题的学科。，它通过大量的科学实验，应用心理学方法，用对光物理量的测量间接的测得色知觉量，初步解决了对颜色作定量描述和测量的问题。色度学如何来度量一个颜色描述颜色要给每个颜色一个固定的名称，还用制作标准色卡的方式来描述颜色，涂料颜色的定量度量一般采用国际照明委员会CIE表色系统，按照它的色度学规定和测色方法进行工作。色度学CIE标准色度系统定义CIE标准色度系统是一种混色系统，是基于每一种颜色都能用三个选定的原色按适当比例混合而成的基本事实建立起来的。颜色匹配实验色度学色度学三刺激值颜色匹配实验中选取三种颜色，由它们相加混合能产生任意颜色，这三种颜色称为三原色，三原色可以任意选定，但三原色中任何一种原色不能由其余两种原色相加混合得到，最常用的是红绿蓝三原色。色度学在颜色匹配实验中，与待测色达到色匹配时所需要的三原色的数量，成为该颜色的三刺激值，一种颜色与一组三刺激值相对应，这样颜色感觉可以通过三刺激值来定量表示，任意两种颜色只要三刺激值相同，颜色感觉就相同。色度学CIELAB色空间通过许多数学公式，由每个颜色的三刺激值可以换算得到我们现在涂料常用的颜色定量表示方法，即该颜色的L*，a*，b*值，L*表示明度值；a*表示红/绿值。b*表示黄/蓝值。色度学L*=116(Y/Yn)1/3-16a*=500[(X/Xn)1/3-(Y/Yn)1/3]b*=200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3]式中X,Y,Z为颜色样品的三刺激值,Xn,Yn,Zn为CIE标准照明体照射在完全漫反射体上,再经过完全漫反射体反射到观察者眼中的白色刺激的三刺激值。色度学建立一个CIE三维颜色空间，在此空间可以看到所有颜色的位置及（a,b,L）坐标。图三维空间坐标与明度的变化色度学色度学CIELAB色差公式以标准为中心,然后给予个别L*a*b*数值,规定正负的误差范围:DL*=L*样品-L*标准(明度差异)Da*=a*样品-b*标准(红/绿差异)Db*=b*样品-b*标准(黄/蓝差异)色度学色度学简单直接显示颜色误差的原因：+-DL*偏浅偏深Da*偏红偏绿Db*偏黄偏蓝色度学DE色差公式:DE*=[(DL*)2+(Da*)2+(Db*)2]1/2DE色差公式以一个数值代表总色差DE是以标准为中心，然后在四周绘出一个球体容差范围。DE也是目前较多人采用的容差公式色度学色度学CIELCH色空间和色差公式CIELCH颜色模型采用了同L*a*b*一样的颜色空间，但它采用L表示明度值；C表示饱和度值及H表示色调角度值的柱形坐标。色度学色度学彩度（C*）和色调（H*）与a*,b*值的关系：C*=(a*2+b*2)1/2H*=arctan(b*/a*)色度学CIELCH以标准为中心，然后给予个别LCH值，规定正负误差范围：DL*=L*样品-L*标准(明度差异)DC*=C*样品-C*标准(饱和度差异)DH*=[（DEab）2-(DL*)2-(DC)2]1/2(色调差异)色度学色度学从LCH色差公式，可以清楚分析出颜色饱和度和色调误差原因：+-DL*偏浅偏深DC*偏鲜偏土DH*偏逆时方向色调偏顺时方向色调色度学CMC容差方法及色差公式它是用椭圆作为视觉对色差的范围，得出结果较人眼接近，因而许多工业认为CMC对色差的表示方法比其他表示方法更精确。图：CMC容差于颜色空间中大小不同的型状色度学色度学Decmc=[(DL*/lSL)2+(DCab*/cSc)2+(Dhab*/SH)2]1/2使用DEcmc公式，先根据产品的种类，设定公式内的l和c两个常数。若设定为l:c等于2：1则其DEcmc的误差范围会较l:c等于1.4：1宽松。色度学人眼评色与各容差方法的接近程度:各类色差公式精确性比较CIELAB75%CIELCH85%CMC（2：1）95%色度学光源及同色异谱同色异谱：当一对颜色在某光源下，呈现的颜色是相同的，但在另外的光源下，其呈现的颜色是有差异的，此现象为“同色异谱”。色度学我们遇到的物体常处在各种不同光源的照明下，最重要的光源是日光和灯光。照明光源不同，物体的颜色就会有差异，为了统一测量标准，CIE规定了标准光源。CIE对颜色的评价是在它规定的光源下进行的。色度学D65光源：以日光灯为代表的CIE标准光源，以日光的真实测量光谱为依据，与之相关的色温为6504ºK。是一般常用的测试照明体。色度学A光源以白炽灯为代表的CIE标准光源，黄-橙色，与之相关的色温为2856ºKF光源以萤光灯为代表的CIE标准光源F2代表冷白萤光灯（4200ºK）F7代表宽频日光萤光灯（6500ºK）F11代表窄频白萤光灯（4200ºK）色度学环境对颜色的影响将一块灰色纸片放在白色背景上看起来发暗将一块灰色纸片放在黑色背景上看起来发亮。同时也要受到观察者观察前眼睛观看过其他颜色历史的影响（当然是很短时间以前的历史。色差控制重要意义汽车涂料进行颜色测定的方法颜色测定是配色中的关键步骤，目前颜色的测定有两种方法：目测法和仪器测量。色差控制目测法仪器测量原因方法步骤测色仪的种类色差控制爱色丽测色仪MA863.1测量照射光源：D65日光光源(即北半球日光，色温为6500k)3.2仪器观察角度：150、250、450、750、1100、共五角度，见左下图色差控制450450150250450750光源L1100Glanz光泽度色差控制仪器测量原理：如图4测量照测光源，通过单色器照射在被测样本上，反射光通过光电管，将光信号换成电信号，通过放大器将电信号放大，并经过电流计测量其电流强度，从而实现对被测样本反射光即颜色绝对值的测量。色差控制LprMGVZL:光源M:单色器Pr:样板Z:光电管V:放大器G:电流计色差控制仪器校正：x-RiteMA68色差仪出厂配备两块校正板，白板(100％反射光)，黑板(0%反射光)，每套仪器的白板及黑板同该仪器配套专用，不能仪器间互用，一般每天校正一次。色差控制检测仪器及操作对色差检测结果的影响：后边还要讲到。色差控制测量计算角度：本色漆：只有450。见下图450光源色差控制金属漆(珠光漆)：150、250、450、750、1100、共五角度，见右下图。1502504507501100glanz色差控制本色漆颜料排列均匀致密，经检测发现其各角度反射光均匀，故本色漆只计算450角反射光。金属漆(珠光漆)中金属铝粉排列有定向性，各角度值均不同，差异较大，故计算5角度反射光。色差控制相对偏差DE’人眼对不同颜色差别的接受程度不同，如浅颜色色差较深颜色色差人眼更敏感，同时为建立不同颜色统一的色差评价标准，经大量实际观察及统计，对不同颜色不同偏差许可范围，即用系数A表示，从而得到被测件与标准色板相对偏差计算公式：色差控制非彩色漆颜色相对偏差:DE’=[(dL*/AL)2+(da*/Aa)2+(db*/Ab)2]1/2=15º-110º彩色漆颜色相对偏差:DE’=[(dL*/AL)2+(dC*/AC)2+(dH*/AH)2]1/2=15º-110º平均颜色相对偏差DE=1/5(dE15+dE25+dE45+dE75+dE110)色差控制BASF色差软件应用BASF色差软件系统就是应用上述计算原理，将被测件与计算机内存储的标准色板测量值进行比较，并自动计算其颜色相对偏差，并评价分析。这套系统为轿车生产厂家及外协配套厂家评价色差提供准确数据，还为油漆材料厂家、材料批次、颜色质量控制及调整提供依据。车身偏差系数和材料偏差系数色差控制色差评价标准DE相对颜色偏差评价结论0DE≤1.4i.o合格接受区1.4DE≤1.7b.i.o有条件合格风险区DE1.7n.i.o不合格否决区色差控制影响色差的因素油漆材料批次色差的质量影响材料遮盖能力对车身色差有较大影响施工参数对色差的影响油漆材料施工参数对dL*也有较大影响循环输漆系统施工参数控制及对色差影响检测仪器及操作对色差检测结果的影响色差控制油漆材料批次色差的质量影响只有控制油漆材料每个批次色差，不超出标准色板的允许偏差范围，才能保证车身及外协件的色差稳定，不产生较大偏差。特别对材料的da*、db*值，一般在现场很难通过施工参数的调整使其有较大改变。色差控制材料遮盖能力对车身色差有较大影响金属漆施工厚度为ESTA：8-10μm、SM:4-5μm、总的BC厚度12-15μm。当材料工艺遮盖力厚度15μm，也就是说底色漆膜厚度达到12-15μm，还不能完全遮盖底材，则车身外观将产生质量缺陷：如漆膜发花，色差超差。下图为不同漆膜厚度其色差变化图，从图中可见当涂层膜厚达到