角度不同颜色不同?特殊效果颜料怎么测

多角度颜色测量主要应用于特殊效果颜色的测量,这样会对产品外观有一个更全面的表征。


特殊效果颜色是相对于普通颜色而言的,可以从不同的角度进行区分,但很难有一个完美的定义。一种观点认为,普通颜色的产生是由颜料对入射光的吸收和散射引起的,其特点是反射光有较好的漫反射性能,因而在不同的角度观测样品的颜色并无明显差异;

而特殊效果颜色的产生较为复杂,光传播过程不仅仅产生了光的吸收和散射,由于添加了珠光铝粉等特殊颜料,还产生了较强的镜面反射甚至光的干涉,所以最终反射光并不是很好的漫反射,同时产生了光的随角异射,因而在不同的角度观测样品会看到明显的颜色差异

很多塑料件的着色是注塑后通过涂料喷涂形成涂层产生最终多种颜色效果,特别是对于特殊效果颜色。众所周知,喷涂工艺比较复杂,并且会带来严重污染。如何通过注塑加工直接获得最终颜色效果,省去喷涂工艺,是业内一直在讨论的问题。

由此,免喷涂塑料应运而生,这种工艺向树脂中添加金属颜料、珠光粉等具有特殊色彩效果的颜料,从而直接获得与喷漆相似效果的产品;通过直接注塑,实现特殊珠光、金属光泽、闪耀炫丽的外观。

“相比传统的喷漆塑料,免喷涂塑料一次成型、无需喷漆即可获得绚丽外观的美学塑料,具有更绿色、更环保、成本更低、设计自由度更高、工艺问题更少等特点。”

多角度颜色测量是颜色测量的一种几何结构,指测量一个样品颜色时同时获得多个角度的颜色数据,从而对产品外观有一个更全面的表征。这种方法主要用在特殊效果颜色的测量。通常的光路结构如下图所示: 光源位于与法线呈45º位置,共有六个接收器,这六个接收器分别与镜面反射线呈-15º、15º、25º、45º、75º和110º。

另外还有一个光源在15º位置,与镜面反射线呈15º和 -15º位置有两个接受器。这种多角度结构模拟人眼在不同方向观测一个样品的颜色。

可见多角度颜色测量一次测量可以获得8组颜色数据(包括8组反射率数据,8组L*a*b*C*h°等),那么这些数据如何使用呢?选择哪几组角度主要取决于被测量样品的颜色属性:

  • 普通颜色,没有特殊效果,建议使用一个角度即可:45°照明,45°接受;或者使用积分球型仪器。

  • 金属效果颜色,各个角度的差异主要是深浅差异,色相变化很小,可以选择五个角度:45°照明,15°/25°/45°/75°/110°接受。

  • 幻彩效果颜色,各个角度不仅有深浅差异,同时色相也发生明显变化,建议选择八个角度:45°照明,-15°/15°/25°/45°/75°/110°接受;和15°照明,-15°/15°接受。

不同角度的颜色值差异越大,我们认为其金属效果(特殊效果)越强。爱色丽研发的动态指数(Flop Index,简写FI)是专门用来表征金属效果强弱的,FI>10时,说明样品有强烈的金属效果。它是通过15°、45°和110°的L*值来计算的:

我们举两个应用案例:

1.   我们选择三块样板(左、中、右),其中加入了特殊效果颜料,通过MA98仪器进行测量,可获得三个样板不同角度的颜色模拟信息、颜色数据和L*值随角度的变化趋势从下图看的很清楚:

从图看左边板的特殊效果最差,FI值为2,各个角度的色值差异很小;右边板的FI=14,不同角度观测的颜色差异很大,有强烈的金属效果,与喷涂产品效果不相上下。

2.   没有完美的散射材料,几乎所有材料都有随角异射现象,所以多角度测量对于所有颜色都是有意义的,是未来的一种测试方式。比如作为汽车内饰材料的一款米色塑料件,通过测量我们可以看到不同角度的L*a*b*值是不同的,所以其也存在随角异射现象。我们在对其一个批次的产品用单角度(0°/45°)和积分球仪器进行测量时,发现色差值很小;但通过目视评估,几位专家一致认为颜色有明显差异,不可接受,从而色差数据与目视结果产生矛盾。最后我们用MA98多角度分光光度仪进行分析,得到颜色在不同角度的模拟效果和色差数据如下:


可见此批次的产品在只有在45°的色差数据非常好(DE*=0.10),但在其他五个角度色差都很大(DE*=0.96,1.79,1.57,2.52,2.08),这样就与目视评估结果一致了。所以对于这个产品,只评估一个角度是有缺陷的,客户也需要对其他角度对颜色进行评估和改善。


课程小结

(1)多角度颜色测量是颜色测量的一种几何结构,指测量一个样品颜色时同时获得多5个角度的颜色数据。

(2)多角度颜色测量主要应用于特殊效果颜色的测量,这样会对产品外观有一个更全面的表征。


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左图为MA-T12 多角度分光光度仪,右图为Ci64便携式积分球分光光度仪

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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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