發布日期：2022-04-26 點擊率：96
借助Colibri配色軟件及分光測色計等儀器，建立木地板油漆色精的數據庫，進行實木地板油漆的計算機配色初步試驗。結果表明：建立的色精數據庫能滿足配色需要,對紅橡木地板油漆計算機配色的偏差值為3.37~6.73;木材自身顏色的不均勻對測色和油漆的計算機配色準確性有較大的影響。
隨著科學技術的不斷發展,計算機配色技術可以基本實現對顏色的準確測量和評價，并在紡織工業、服裝加工業、印刷業、染料制造業、涂料工業、造紙工業及攝影等領域得到了廣泛應用。計算機配色技術對顏色有一個定量的分析，受外界的干擾較小，配色速度快、準確率高，計算配方可存檔，進行信息化管理。計算機配色技術的應用可以提高企業的生產效率，降低生產成本，具有一定的實際經濟效益。
在木材工業中計算機配色技術并沒有得到較好的應用，對于計算機配色技術應用于木材的研究仍停留在染色方面。木材具有美麗的紋理和分布不均勻的色彩，不同樹種間木材的顏色存在一定的差異。同一樹種木材的顏色也因受到心、邊材，早、晚材，木材缺陷等因素的影響而具有差異性。在實際生產應用中，為使木制品能顯示出木材本身的天然紋理，木材油漆_般都選用清漆，有時為了改變木材本身顏色,有較大的難度。
目前，木材油漆調色主要依賴人工配色,通過肉眼判斷成品與樣板的外觀差異。油漆工藝師完全憑經驗添加配色劑，采用“水多加面，面多加水”的“和面式”配色方式。這種配色方式不僅耗時,也浪費漆料。因此，計算機配色技術應用于木材油漆的研究具有較大的實用價值。計算機配色理論基礎及應用研究
目前，國際上絕大多數配色軟件均采用Kubel-ka-Munk理論作為光學理論基礎。該理論是以半透明介質為例推導而來的，是適用于半透明介質和不透明介質的混沌介質理論。它反映了有顏色的物質對光的吸收和散射能力與對光的反射率之間的關系，為顏色的儀器測量提供了理論依據該理論的簡化形式為：
需要在油漆中添加色精進行調色。由于木材各處顏色存在差異性和不均勻性，這使得采用清漆進行調色具很多研究人員以Kubelka-Munk理論為基礎，提出了許多新的算法，如遞歸二次逼近及優化算法、桑德森修正等各種更為精確的算法模型M。趙晨飛提出了利用顏色光譜分析進行計算機配色，駱光林等10則基于雙常數的Kubelka-Munk理論，建立了一套針對塑料凹印專色油墨的配色算法，使計算機配色理論得到了進一步修正和完善。
2.1主要儀器及材料
試驗儀器：CM-2300d型分光測色計、Colibri配色軟件、OSP-100涂膜棒（涂布漆膜厚度為100pm)、KHC20型RK壓印床、LENETA2DX型黑白卡紙、電子天平、塑料杯、玻璃棒、膠頭滴管、燒杯等。
漆料“多樂士雅木家”牌木器清漆底漆，含主漆、固化劑和稀釋劑，色精選用‘‘立邦”牌紅、黃、黑3種油性色精。
試材:紅橡木、黑胡桃實木復合地板素板和已油漆樣品地板，由廣州厚邦木業制造有限公司提供。
2.2試驗步驟及過程
計算機配色有3個主要因子：色精數據庫、基底色和目標色。色精數據庫是計算機配色的數據來源；基底色是指物體的初始顏色；目標色是指配色后所要達到的最終顏色。計算機配色則是根據基底色與目標色之間的顏色差異，借助色精數據庫，計算出漆料各組份的添加比例，最后生成配方。
圖1為試驗步驟及過程。首先制作不同色精漆料的漆膜色樣，采集色樣顏色數據，初步建立色精數據庫;之后通過一次配色試驗,觀察分析色樣與標準樣的顏色差異，檢驗數據庫的準確性，如配色效果不合格,則需要重新建立色精數據庫，如配色效果合格，則色精數據庫建立完成;再利用建立的色精數據庫進行紅橡木實木地板配色試驗。測量地板素板顏色作為基底色，測量紅橡木已油漆樣品地板顏色作為目標色，計算配方進行調色，分析配色結果。
2.3色精數據庫的建立
色精數據庫是計算機配色系統的核心組成部分,是計算機配色的計算基礎。色精數據庫的準確性直接影響到配色結果的準確性。色精數據庫的建立是將油漆、色精的具體色彩特性建立數學模型的過程。借助Colibri配色軟件，通過采集不同試樣的色彩及各組份的添加量進行計算,建立相關的數據庫。
2.3.1漆膜卡紙色樣的制作
所購買的底漆_共有3組原料:主漆、固化劑和稀釋劑，試驗時調制的底漆中各組分的質量比為2:1:1。
各組漆料調制過程中，選擇潔凈的塑料杯作為調漆容器。先稱量主漆與固化劑，用玻璃棒攪拌均勻，然后再加入稀釋劑并進_步攪拌，最后加入色精進行調色。
由于實驗室條件所限，各色精組分的稱量不能做到絕對_致。表1中各色精組分的質量都是實際所稱質量，每組底漆的稱量也有一定的差異，并不影響色精數據庫的搭建。試樣越多，建立的數學模型也就越準確，所搭建的數據庫也就越準確，配色效果也就越好。通過檢測不同色精濃度所制試樣的顏色，采集大量的顏色數據,就能夠有效地掌握油漆及色精的顏色特性,建立好的色精數據庫以滿足配色的需要。
表1中W表示底漆、B表示黑色色精、R表示紅色色精、Y表示黃色色精。各組色精的添加量是根據色精的用量范圍來合理設定的。本試驗選用的色精用量范圍為0~3%,漆料選用100g,因此色精的添加量不超過3g。由于所用色精的用量范圍較小，本試驗選用5種配比（0.20%,0.50%,1.00%,2.00%和3.00%)的添加量進行試驗,共制作18組漆料試樣。W1組未添加任何色精，主要反映底漆的顏色特性;B1~B5組僅添加黑色色精,R1~R5組僅添加紅色色精,Y1~Y5組僅添加黃色色精，以探究單個色精的顏色特性；R6組和Y6組都添加了少量的黑色色精，以探究黑色色精分別與紅色色精和黃色色精混合的顏色特性。
將各組油漆試樣不斷攪拌均勻，再將黑白卡紙進行編號，裝夾在RK壓印床上。吸取適當漆料滴至平放的黑白卡紙上，將涂膜棒置于黑白卡紙上，自上而下刮膜，刮膜時力度均勻，動作迅速、流暢、不停頓，漆膜厚度為100^m。待漆膜卡紙色樣晾干后進行測量,每組漆料制作3張漆膜卡紙色樣，取平均值。2.3.2色精數據采集與配色偏差計算
將各漆料組分質量及漆膜厚度輸入Colibri配色軟件,搭建色精數據庫框架。之后將晾干的漆膜卡紙色樣逐一采用分光測色計進行檢測，得到L*a*b*色空間和L*C*h色空間的數字數據，以及各種顏色的光譜反射曲線。將測得的各漆膜卡紙色樣的L*a*b*色空間的顏色指標（明度L*、紅-綠坐標a*、黃-藍坐標b*)和L*C*h色空間的顏色指標（明度L*、飽和度C*、色調^)的實際值導入Colibri配色軟件,搭建完整的色精數據庫。
根據表1中的試樣組分數據，可以由Colibri配色軟件計算得到各組漆料的明度L2*、紅-綠坐標a*、黃-藍坐標b2*、飽和度C*及色調的模擬值，然后再按照下列公式計算各項顏色指標的偏差值：
明度差、紅-綠差、黃-藍差、飽和度差、色調差和配色偏差，均能判斷色精數據庫的準確度。在計算完成后色部分漆膜試樣的AL*、AC*、AH*、AE*數值。各組漆膜卡紙色樣的AL*、AC*、AH*、AE*值越小,所建立的色精數據庫準確度越高。若AE*的值較大，則應將該色樣的顏色數據舍去，重新計算數據庫。AE*表示試樣實際值與模擬值之間的色差，是判斷顏色差異的最終標準。人眼所能觀察到的色彩差異AE*值在1.0~1.5,對于AE*值的評判在各行業均有_定的共識，考慮到木材具有美麗的木紋,木地板油漆時_般選用清漆,木地板油漆調色有較高的難度,一般AE*<1就可認為配色效果較為理想。AE*的最大值也可以根據實際要求設定,AE*的最大值越大，要求越低，反之則要求越高。
2.3.3色精數據庫分析檢驗
為了驗證數據庫的準確性和實用性，以黑白卡紙上的白色為基底色，在黑胡桃木地板素板上某一固定位置取樣并作為標準樣進行配色試驗，以期獲得地板素板本身顏色的配方。根據色精數據庫，選擇著色劑系列、基底色和標準色，通過計算得出配方，見表2。
按照配色系統計算出的配方調配漆料，實際稱量底漆99.37g、黑色色精0.27g、紅色色精0.13g、黃色色精0.24g。攪拌均勻后，取樣涂抹在黑白卡紙上,用涂膜棒刮膜，漆膜厚度為100^m,待漆膜干燥后，對比配色效果。
用分光測色計測得試樣的顏色數據，錄入計算機進行進一步對比。通過計算，得到試樣的光譜曲線圖與標準樣的光譜曲線圖（圖2),并利用2.3.2中的公式對試樣色與標準色的色彩數據計算分析（表3)。
圖2中的縱軸為反射率，橫軸為可見光的波長。可見光譜波長范圍近似為400~700nm,波長700nm的光為紅光，波長400nm的光為紫光，從波長700nm到400nm依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。如果光譜曲線相近,則人眼所看到的物體的顏色也就相似,反之則有一定的區別。從圖2可以看出試樣的光譜曲線與標準樣的光譜曲線存在_定的差異,在曲線圖的兩端表現得尤為明顯，說明試樣對于紫光和紅光的反射率大于標準樣，配色效果存在_定的誤差。
2.4紅橡木實木地板計算機配色試驗
采用紅橡木實木復合地板作進_步的油漆計算機配色試驗，選取3塊地板素板和1塊油漆過的成品地板。使用分光測色計從成品地板上取色作為標準色，取素板試樣的顏色作為基底色，基于色精數據庫進行油漆配方計算，根據配方進行調漆，并涂刷到地板素板上。由于木地板本身的顏色不均勻，因此，測色時均采用多次測量取平均值的方法，提高取色的準確度。
試驗所選3組試樣雖然是相同樹種，但能看出各試樣之間的顏色存在_定的差異。從3塊素板中取色作為基底色，取成品地板的顏色作為標準色，選擇著色劑系列，計算所得配方見表4。
(1)本試驗根據所用色精的使用量范圍，采集了色樣的顏色數據，建立了木材油漆色精數據庫。按照該方法建立的色精數據庫可以滿足木地板油漆計算機配色的需要。
(2)在紅橡木實木地板配色試驗中，配色效果與標準試樣存在差距，配色偏差AE*大于1,各處配色偏差值大小不_。由于木材自身的顏色不均勻，對顏色測量和油漆的計算機配色準確性有較大影響，因此，這樣的配色偏差在木地板生產和使用中可以接受。
(3)除了顏色，木材油漆還需要能夠充分表現木材自身的紋理美，今后要結合工廠的木地板油漆工藝和資深油漆工的經驗進行進一步研究。
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