色差仪怎么测量白度？白度值计算方法

“白”是一种独特的颜色，白度的评价与测量虽以色度学为基础，但又有特殊性，是一个复杂问题。早期的白度评价是在对试样进行目视评定和色度测量的基础上通过建立白度公式来实现的。那么，色差仪怎么测量白度？白度值如何用公式进行计算？本文介绍色差仪测量白度及白度值计算的方法，感兴趣的朋友不妨了解一下！

色差仪怎么测量白度？

白度是颜色具有的高反射率和低饱和度(纯度)的属性。白色是一个颜色群体，处于主波长大约在470～570nm的狭长范围内，一般情况下其亮度y＞70，兴奋纯度Pe＜0.1。虽然白色并不是一种单一的颜色(单色)，但是大多数观察者还是能够根据白色样品的分光反射率、兴奋纯度和主波长不同，按白度的差别，排列出先后顺序。对于给定的同一组白色样品，它们的这种排列顺序不仅会因为观察者的不同而不同，即使是同一观察者，如果用不同方法评价，结果也不同。另一方面，对样品白度的评价，还与观察者的喜好有关。例如，有的喜好带红光的白，有的喜好带蓝光的白，有的观察者喜好带绿光的白，观察者个人的喜好是不同的。另外，白度的评价结果还与观察条件的变化密切相关，在不同亮度或在具有不同光谱功率分布的光源下观察同一样品，都会出现不同的结果。在实际生产中，常见的白度的评价方法有两种。一种是比色法，就是把持测样品与白度已知的标准样进行比较。另一种方法就是用白度测量仪器来测量，仪器中已经储存了许多白度计算公式，测量时仪器根据使用者的设定选用相应的白度公式自动进行计算，直接输出白度值。这种方法因评价条件客观，所以评价结果客观。

白度值如何计算？

一般来说，当物体表面对可见光谱内所有波长的反射比都在80%以上时，可认为该物体的表面为白色。有些专家用三刺激值Y（即光反射比）和兴奋纯度（P）来表征白色。伯杰（Berger）和麦克亚当（MacAdam）均认为：当样品表面Y>70，P<10%时可当作白色；格鲁姆（Grum）等认为物质表面的P在0-12%且具有高反射比时就可看作为白色。这些颜色位于色空间中相当狭窄的范围内。当然，白色与其他颜色一样可用光反射比Y、纯度P和主波长三维量来表示。但是人们常用白度（W）这个一维量来表示白的程度，将光反射比Y、纯度P和主波长不同的白色样品根据百度排列成一维等级来定量地评价物体的白色程度。为计算白度，曾提出过100种以上的白度公式，但是到目前为止还未能提出一个普遍使人满意的通用白度公式。合理的白度公式取决于白色试样的目视评定和色度学测量符合程度。但是白色程度高低的视觉评定很复杂，不仅受到爱好、习惯等复杂心理因素的影响，还与所从事的特殊职业和技术密切相关，与所评价对象质量相关的白色性质有关（如与棉花和陶瓷相关的白色性质就大不相同），因此要使白度公式统一起来十分困难。CIE一直在力图解决白度的定量评价一致性问题，成立了“白度分委员会”，并于1983年正式推荐CIE1982白度公式。

常用白度计算公式介绍：

1.亨特（Hunter）白度公式

此公式是将完全反射漫射体的白度定义为100，把样品的白度与完全反射漫射体的白度进行对比，以计算色差的方式来评价样品的白度。

W（L，a，b）=100-{（100-L）2+K1[（a-ap）2+（b-bp）2]}1/2

式中，L，a，b是样品在Lab系统中的明度指数和色度指数，K1是常数，一般情况取值为1。ap，bP是理想白在Lab系统中的白度指数，一般情况下：

测量不带荧光的样品时ap＝0.00，bP＝0.00；

测量带有荧光的样品时ap＝3.50，bP＝-15.87。

2.甘茨白度公式

CIE1982白度评价公式是至今国际照明委员台唯一推荐的一个评价白度的公式。这一公式是由瑞士汽巴—亮基公司的甘茨（EGanz）提出来的，它共有三个表达式。

（1）以蓝中带绿为喜爱白，表达式为：

W=Y+1700（x0-x）+900（y0-y）

（2）以蓝中带红为喜爱白，表达式为：

W=Y-800（x0-x）+3000（y0-y）

（3）以中性无彩色为喜爱白，公式为：

W=Y+800（x0-x）+1700（y0-y）

Tw=1000（x0-x）+650（y0-y）

式中，x0，y0是理想白在2°视场下的色度坐标，Y，x，y是样品的明度指数和色度坐标；W在2°视场下的白度，其值越大，表示样品的白度越大；Tw是在2°视场下的样品色调偏移值（淡色调值，即白色略带有的某种色调值）。Tw＞0，表示样品带绿，而且值越大，表示越偏绿色；Tw＜0，表示样品偏红色，而且其绝对值越大，表示越偏红色。对于完全漫反射体来说，W＝100，Tw＝0。