14 测量色彩样品的最佳实践

作者:Milagros Watts

一个成功的数字色彩管理程序的关键要素之一是实现准确和可重复的样品测量。 如果我们不开发适用的样品测量方法,那么将大大降低色彩配方的准确性,而且在质量控制和检测方面将出现不一致的结果。

 

本文知识要点

存在很多影响样品测量的因素。 我们将讨论最重要的一些因素。 本文中,我们将这些因素分为两类:

 

  1. 样品属性
  2. 仪器配置

 

对于样品,我们将讨论以下几个方面:

 

建议使用标准的温湿度进行样品调节。 我们将讨论适用的测量方法的最佳折叠数或层数,样品的正确安置方式,以及应对每个样品进行的测量次数。 最后,我们将讨论不同类型的纺织材料以及每种材料的推荐介绍。

 

对于仪器配置,我们将讨论涉及色彩数据交换的所有供应链合作伙伴保持仪器条件一致性的重要意义。

 

我们还将讨论光圈大小、镜面反射、紫外线条件以及现有的不同几何结构(包括新的高光谱成像技术)。

 

当然,如果您在阅读完毕后仍有疑问,可随时在此处联系我们的色彩专家

 

让我们开始吧。

 

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样品调节时建议使用怎样的温湿度?

大多数以目视和仪器方式判色的纺织品标准建议,用于判色的所有区域都应符合实验室标准条件。 即温度为 21 °C 或 70 °F,相对湿度为 65%。
 
维护用于在受控条件下进行判色的大型区域有时非常昂贵,因此调节箱是更好的可选方案。 无论房间内的温度或湿度如何,调节箱都能保持一致的温湿度条件。

 

温湿度的变化是否真会影响样品色彩?

 

经常有客户向我们咨询此问题。 在下表中,您将看到使用九种色彩(包括棕色、红色、橙色、绿色和蓝色)样品所作的研究。 这些样品数据是在不同的温湿度条件下使用分光光度仪测得的。

 

标准数据在实验室标准条件下测得,而样品数据在不同的温湿度条件下测得。 该表显示了增加或减少这些参数之后可以看到的色差。

 

do variations in temperature and humidity really affect the color of samples?
 

如您所见,蓝色样品显示的 Delta E 值高于 0.15 (CMC) 单位。 还可以发现,对色彩影响最大的条件是 35% 的低湿度。 提高温湿度之后,似乎对色彩没有太大影响。

 

如果要准确测量色彩,样品的理想厚度是多少?

 

如果样品放入仪器之后呈高度半透明,可能会在样品架中捕捉到反光。

 

在下图中,您可以看到一个淡粉色雪纺样品。 如果我们放置一层该样品,我们还会捕捉到样品盘的反光。 只有将其折叠多次才能准确测量此样品。 在这种情况下,我们需要将材料折叠许多层才能使其变得不透明,但层数也不能多到伸入积分球分光光度仪中。

 

light translucent sample showing through the color of the sample holder
 

在此类情况下,您可以把白砖(例如用于校准仪器的白砖)作为背衬放置一至两层样品。 但是,请务必注意,只有在相同条件且使用同一白砖背衬的情况下对标准样品和批次样品进行判色时,才能使用此方法。

 

如果我们要捕捉色彩的绝对值或匹配色彩,则此方法无效。 对于典型的针织或编织材料,将样品折叠一至两次就足以达到不透明。

 

如何说明样品中的偏差?

 

我们如何说明织物结构以及纱线方向的偏差,或者是否存在染色不均? 以下视频展示了测量此类样品的适用方法。

 

 

以下是我们在此种情况下的操作方式:

  • 将样品折叠一次,然后再次折叠
  • 将样品放入仪器中,进行首次测量。
  • 首次测量完成后,将样品旋转 90 度,然后测量其背面
  • 取出样品,重新将其反向折叠,然后重复上述过程,即先以零角度进行测量,然后旋转 90 度测量另一面。

 

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对于纹理较多的材料(例如,厚绒织物),请测量样品,将其从仪器中取出,然后再重新测量,如果测量值偏差小于 0.15 Delta E (CMC) 单位,则为最佳方法。

 

有关如何使用 Datacolor Tools 确定理想测量次数的演示,请观看以下视频:

 

 

 

如何测量毛巾、地毯、羊毛、天鹅绒等材料的色彩

 

要测量这类材料,您需要使用样品架。

 

How to measure the color of towels, carpets, fleece, velvet and more
 

How to measure the color of towels, carpets, fleece, velvet and more
 

我们将上图中的样品架称为甜甜圈,其由一个圆筒和一个橡皮圈组成。 我们将样品放在圆筒顶端,然后在测量时使用橡皮圈使样品保持均匀和平整。 即便使用样品架,考虑到这类材料的纹理,也需要旋转测量多次。

 

如何测量松散纤维的色彩

 

How to measure the color of loose fibers
 

 

这类样品也会伸入到积分球分光光度仪中。 样品架所施加的压力各不相同,具体取决于其使用情况。 在这种情况下,我们建议使用上图所示的压缩式比色皿支架。 要进行使用,请在样品架的右侧(柱塞)放置确切重量的纤维。 然后,将其关紧。 现在,显示的样品不会伸入到球形分光光度仪中。

 

建议您每次使用相同的织物用量、重量和纤维量,并使用排除镜面反射方式测量样品,以消除玻璃的光泽效果。

 

如何测量纱线色彩

 

对于纱线,我们可以使用上面提到的压缩式比色皿支架,也可以使用经实践证明能够得出可复验结果的方式准备样品。 其中一种方法是将纱线缠绕在卡片上,如下所示。 另外两个演示涉及绞纱架或纱线架的使用,具体取决于您的样品。 将纱线放在支架上,然后通过弹簧将纱线固定在适当位置。

 

How to measure the color of yarn
重要提示: 使用这些支架时,请确保施加的拉力可控。 如果施加的拉力存在偏差,颜色也会出现差异。

 

讨论完样品测量的准备建议后,我们谈谈在整个供应链中发送色彩数据时,保持仪器设置一致性的重要意义。

 

纺织品样品推荐使用何种光圈?

 

首先要考虑的是样品大小。 有时,由于样品很小,我们就只能使用极小的光圈。 光圈越大,效果就越好。 我们会看到许多品牌计划都推荐使用中等孔径光圈或大孔径光圈。

 

What is the recommended aperture for textile samples?
 

在上表中,您可以看到使用中等孔径光圈视场与小孔径光圈视场的效果对比。 此处我们谈论的是 20 毫米焦距和 9 毫米焦距之间的差异。 我们还将测量从非常均匀的编织样品到较为复杂的纹理样品(例如,灯芯绒、杂色罗纹或羊毛)的各种样品。

 

这些样品是使用上述两种光圈测量的,平均使用四个读数或两个读数。 粗体显示的值都等于或小于 0.15 Delta E (CMS),即表示这是一种良好的方法。 未以粗体显示的值为超过 0.15 的值。

 

如果我们只使用两个读数或者使用小孔径光圈视场进行测量,那么使用较少的读数或使用小型视场时,就会超出数值。 一般来说,视场越大,平均使用的读数越多,报告的 Delta E (CMS) 值就越小。

 

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应该使用怎样的紫外线条件进行色彩测量?

 

应该校准紫外线仪器吗? 应该包含紫外线吗? 应该排除紫外线吗? 一般来说,许多品牌计划建议在测量色彩样品时排除紫外线。

 

如果我们谈论的是光学增白剂、经过增白剂处理的白色材料或荧光增白材料,建议校准紫外线仪器。

 

有关更多详细信息,您可以阅读关于测量荧光增白材料色彩的博客文章

 

不同的仪器几何结构会造成哪些影响?

 

您可能已经知道球形几何结构和定向几何结构之间存在兼容问题。 大多数品牌建议使用 d/8°几何结构,但是如果他们的部分供应商使用 45/0 进行测量,两种测量结果之间将存在一致性问题。

 

因此,以数字方式传达色彩数据时需要考虑的另一个重要方面是使用同一几何结构。

 

什么是 d/8°几何结构?

 

diagram explaining diffuse/8 geometry
 

上图是球形 d/8°(漫反射 8)几何结构极简图。 其被称为漫反射 8 的原因是,光源首先射在高反光涂层的球体壁上,然后此漫反射光将样品照亮。 探测器恰巧在与样品呈 8 度的位置。

 

此几何结构还提供了可根据样品类型包含或排除的镜面反射端口或光阱。

 

  • 当端口处于关闭状态时,我们将在测量中包含光泽或镜面反射光。
  • 当端口处于打开状态时,我们将从测量中排除镜面反射光或光泽。

 

此几何结构通常用于纺织品领域的质量控制和配色。

 

什么是 d/0°几何结构?

 

此几何结构遵循上述同一原则。 存在将样品照亮的漫反射光。 但在这种情况下,探测器在与样品呈 0 度的位置。 此几何结构没有镜面反射端口,因此,默认情况下,所有测量值均已排除镜面反射数据。

 

此几何结构通常用于纸张和纸张制品。 纺织行业中的一些色彩标准也可能建议使用零度漫反射。

 

什么是定向几何结构?

此处我们将讨论 45°/0° 和 0°/45° 几何结构。

 

diagram explaining 45°/0° and 0°/45° geometries
 

 

对于 45°/0°,将在 45 度的位置照亮样品,探测器与样品呈零度。 对于 0°/45°,将在零度位置照亮样品,镜头以 45 度的角度捕捉样品信息。

 

通常建议在汽车或食品行业使用 45°/0°和 0°/45 几何结构。 它们也可以与多个组件由不同材料制成的色彩样品配合使用。

 

假设最终产品中存在纺织品、塑料和乙烯基组件,这些组件的色彩必须相同。 但是我们知道这些材料的外观不同。 45°/0° 几何结构有助于应对外观方面的问题。

 

测量多色印花、蕾丝或拉链会怎样?

 

到目前为止,我们已经讨论了具有单一色彩和纹理的材料测量。 但是,测量多色印花、蕾丝或拉链、镶边和纽扣等服装配件会怎样?

 

我们使用高光谱成像分光光度仪执行此操作。 以下是其工作原理。

 

what is a hyperspectral imaging spectrophotometer
 

在上面的例子中,我们有一个四色样品。 高光谱成像分光光度仪将对该样品进行 31 次测量或拍摄 31 张照片。 每张照片以 400 至 700 纳米不等的波长进行拍摄。

 

该仪器每次拍摄照片都会捕捉整个样品的像素,并将色彩分离。 此分离功能使系统能够确定印花中每种色彩的反射率曲线。

 

这种方法也适用于蕾丝。 将色彩分离后,即可丢弃背景,并且仅生成实际蕾丝材质的反射率曲线,接着即可查看标准样品和蕾丝样品之间的色彩差异。

 

如何改进您的色彩管理计划?

 

上述最佳实践将帮助您准确且可重复地对样品进行测量。 当然,这些只是个良好的开端。 请联系我们的团队,了解有关精简公司色彩管理方法的更多信息