解密颜色的“指纹”——反射率与反射曲线

在现代颜色数据沟通交流中,通过反射率进行颜色交流沟通是最好的方式,不会产生颜色信息的损失。


反射率

光照射到样品表面,会产生反射光。此时,样品反射光的光通量与完全漫反射样品(理想白样品)反射光的光通量的比率,称之为样品的反射率。所以白色的反射率最高,靠近100%;黑色的反射率最低,黑洞则接近0%。

反射曲线

由于可见光是由380-780nm波段的各色光组成的,所以对于一个样品,在其中的每个波段都可计算对应的反射率,我们将各个波段的反射率连接起来,这就组成了一条曲线,我们称之为样品的反射光谱曲线。

下面是几种典型的颜色的反射光谱曲线,每种色相有四种不同的饱和度。

样品的反射光谱曲线含有丰富的颜色信息,包括:

  • 通过反射光谱,我们可以判断出样品的色相。反射光谱的最高点或区域对应的色光,为该样品的主色调。

  • 通过反射光谱,我们可以判断出样品的饱和度。反射光谱的最高点和最低点落差越大,样品的颜色饱和度越高;

    反之则越低。


  • 通过反射光谱,我们可以判断出颜色的明度大小(颜色深浅)。反射光谱总体越高,则颜色越浅;反之则越深。


  • 通过反射光谱,我们可以判断出样品(色料)对光的吸收及散射特性,而电脑配色正式基于这种吸收和散射特性进行计算机拟合配方计算的。


  • 现在绝大多数的测色仪器(分光光度仪)就是通过反射率来计算CIEXYZ和CIELab值的。

  • 很多其他颜色参数,比如力度(着色力)、白度,也是基于反射光谱曲线进行计算的。有的通过反射率最小值进行计算,有的通过整体曲线进行计算。

  • 通过曲线拟合对比,可以判断有无同色异谱现象。

颜色的“指纹”

由于反射光谱是由反射率组成的,一个样品反射率一般是不受光源种类影响的,也不受观察者的影响,可以完整代表样品的颜色特性,所以有时我们称之为颜色的“指纹”。

在现代颜色数据沟通交流中,通过反射率进行颜色交流沟通是最好的方式,不会产生颜色信息的损失。
因此,配制颜色时达到反射光谱的完全匹配是最完美的,但是由于人眼无法直接看到光谱曲线,所以在日常工作中容易出现同色异谱现象。
借助分光光度仪,我们可以获得样品的反射光谱曲线;若再加上电脑配色软件,可预测计算颜料配方的准确光谱曲线。
反射率和反射光谱曲线主要是针对不透明样品的颜色参数;同理,对于透明样品的测量,对应的是透射率和透射光谱曲线。


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左图为爱色丽Ci7x00系列台式分光测色仪,设计灵感、配制、生产和质量控制上都可以实现精准的色彩一致性。该积分球式色差分析仪的多孔径设计使其能够测量复杂的样本,既可以进行反射测量也可以进行透射测量。
右图为爱色丽Color iMatch专业电脑配色软件,是一种以工作为导向的配色和质量控制软件,通过使用业内领先的多项常数技术,它可以智能地处理颜色数据,以提供更佳的初始色彩匹配,减少配色打样浪费。


小结

1. 样品反射光的光通量与完全漫反射的样品(理想白样板)反射光的光通量的比率,称之为样品的反射率。
2. 通过反射率可以获得很多颜色信息:包括样品颜色的色调,饱和度,深浅,力度大小,以及有无同色异谱现象等。
3. 通过反射率可以计算出很多其他颜色参数和信息,包括CIE XYZ L*a*b*C*h°值。电脑配色也是通过反射率来计算的。

4. 一个样品反射率一般是不受光源种类影响的,也不受观察者的影响,可以完整代表样品的颜色特性,所以有时我们称之为颜色的“指纹”。


讲师介绍

张更建,爱色丽中国区高级应用技术经理。

毕业于上海出版印刷高等专科学校印刷设备管理专业,并获得上海交通大学工商管理学士学位,G7专家。

2001年加入爱色丽公司,在爱色丽工作的十多年中,专注于颜色科学知识和应用的探讨,主要为国内客户提供颜色评估、颜色测量、色彩管理、电脑配色等方面的应用支持服务,在塑料、涂料、汽车、家电、印刷等行业有丰富的颜色管理经验。

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