導(dǎo)讀 本文主要介紹了兩種色差的測(cè)量和評(píng)定方法，以及這兩種方法在應(yīng)用過(guò)程中的影響因素，提出容易產(chǎn)生的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題提出了合理的解決方案。

隨著市場(chǎng)對(duì)轎車(chē)外觀(guān)質(zhì)量越來(lái)越高的需求，色差的測(cè)量和評(píng)定已經(jīng)成為轎車(chē)生產(chǎn)制造過(guò)程中必不可少的控制手段。如何選擇合適的方法、如何合理的應(yīng)用這些方法、如何解決在色差測(cè)量和評(píng)定中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，都是值得我們重視和深入研究的課題。本文主要介紹了兩種色差測(cè)量和評(píng)定方法，總結(jié)了兩種方法在日常應(yīng)用過(guò)程中的影響因素，提出容易產(chǎn)生的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題提出了合理的解決方案。

1 色差

色差是指顏色件與標(biāo)準(zhǔn)顏色之間在色相、明度、彩度之間存在的差異。這個(gè)定義是基于CIELAB色差理論的，CIELAB色差公式為：

△L= L_樣品- L*_{標(biāo)準(zhǔn)}（明度差異）

△a= a_樣品- a*_{標(biāo)準(zhǔn)}（紅/綠差異）

△b= b_樣品- b*_{標(biāo)準(zhǔn)}（黃/藍(lán)差異）

如圖1所示，一些時(shí)候除了△L、△a、△b之外，還使用△E作為色差的控制手段，其中：

2 色差的測(cè)量和評(píng)定方法

色差的測(cè)量和評(píng)定方法主要可以分為兩類(lèi)：目視評(píng)定和色差儀測(cè)量。

2.1 目視評(píng)定

目視評(píng)定就是在合適的光源條件下，將需要比對(duì)的顏色件放在靠近的位置上，直接觀(guān)察二者顏色是否一致，進(jìn)而得到色差情況的判斷。

2.2 色差儀測(cè)量

色差儀就是測(cè)量色差的儀器，也可以按照使用原理稱(chēng)為多角度分光光度儀。

色差儀測(cè)量是指使用色差儀對(duì)車(chē)身、外飾顏色件或色板進(jìn)行測(cè)量，并將獲得數(shù)據(jù)與顏色基準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)。

3 目視色差評(píng)定在顏色匹配中的應(yīng)用

在汽車(chē)生產(chǎn)制造過(guò)程中，目視評(píng)定應(yīng)用最為廣泛。因?yàn)槟恳暽钭钅芊从诚M(fèi)者的實(shí)際使用狀態(tài)，因此對(duì)于色板之間、色板與車(chē)身之間、尤其是車(chē)身與外飾顏色件之間的色差判定，最終都必須經(jīng)過(guò)目視評(píng)定。

3.1 目視評(píng)定的光源

光源狀態(tài)對(duì)目視結(jié)果有較大的影響，不同的光強(qiáng)下顏色件之間的色差將會(huì)被放大或縮小，因此，選擇合適的光源進(jìn)行色差的目視評(píng)定是非常必要的。

3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)光源燈箱

標(biāo)準(zhǔn)光源燈箱是為目視評(píng)定提供標(biāo)準(zhǔn)光源的設(shè)備。以某標(biāo)準(zhǔn)光源燈箱為例，該燈箱為目視評(píng)定提供如下五種有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的光源：

（1）日光 D65、

（2）白熾燈光 A、

（3）百貨公司燈光 CWF和TL84、

（4）紫外光 UV。

在汽車(chē)色差檢測(cè)領(lǐng)域，日光是最貼近消費(fèi)者實(shí)際使用需求的光源，因此在標(biāo)準(zhǔn)光源燈箱能夠提供的幾種標(biāo)準(zhǔn)光源中，日光D65（色溫6500K的光源）也是最常用的。同樣，在色差儀測(cè)量中，D65¹⁰也是最經(jīng)常使用的光源模式。

3.1.2 轎車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)終檢區(qū)的燈光布置

轎車(chē)在出廠(chǎng)之前需要進(jìn)行全面的檢查，外觀(guān)檢查是其中一個(gè)重要的部分。為此，轎車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)的末端會(huì)設(shè)置一個(gè)區(qū)域?qū)ｉT(mén)用來(lái)目視評(píng)定車(chē)身和外飾顏色件之間有無(wú)較大色差。

這個(gè)區(qū)域的燈光也有相應(yīng)的要求：

（1）光源要采用三基色光源；

（2）采用無(wú)頻閃的電子鎮(zhèn)流器，諧波含量必須滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)要求；

（3）燈具的設(shè)計(jì)要求有效地抑制眩光；

（4）反光板需采用反射率高的鏡面鋁板。

3.1.3 自然光

自然光是最符合汽車(chē)實(shí)際使用狀態(tài)的色差評(píng)定條件，因此無(wú)論車(chē)身與外飾顏色件，還是色板之間，很多目視評(píng)定都選擇在自然光下進(jìn)行。

國(guó)標(biāo)規(guī)定，自然光下的目視評(píng)定最好是北半球多云的北空晝光（從日出3h后到日落3h前，避開(kāi)太陽(yáng)光直射的北窗看的天空光）或南半球多云的南空晝光，并且應(yīng)沒(méi)有彩色物體的反射光，如紅磚墻或綠樹(shù)的反射光，放置試板的地方，照明應(yīng)均勻，照度不小于2000lx。應(yīng)避免在直接陽(yáng)光照射下觀(guān)察。

這一規(guī)定中，避免陽(yáng)光直射是一個(gè)基本原則，但實(shí)際的目視評(píng)定情況并非如此，很多目視評(píng)定需要在陽(yáng)光充足的時(shí)間地點(diǎn)進(jìn)行。

這是由目視評(píng)定的定義范圍決定的：

（1）狹義的目視評(píng)定僅僅比較色差，而不強(qiáng)烈的自然光更有利于分辨顏色的差別；

（2）隨著消費(fèi)者對(duì)車(chē)身外觀(guān)的要求越來(lái)越高，各種金屬粉、珠光粉在油漆涂層中的使用越來(lái)越多，廣義的目視評(píng)定中，還有對(duì)金屬粉、珠光粉的閃爍效果、排列方式等內(nèi)容的比較，這些內(nèi)容需要借助較強(qiáng)的自然光才能有效的進(jìn)行對(duì)比。

3.1 目視評(píng)定結(jié)果的影響因素

3.1.1 觀(guān)察者的影響

觀(guān)察者的視力、著裝、觀(guān)察色板時(shí)的狀態(tài)、在顏色領(lǐng)域的工作經(jīng)驗(yàn)等因素，對(duì)目視結(jié)果有著顯著的影響。

（1）觀(guān)察者的衣著

觀(guān)察者應(yīng)穿著不鮮艷的衣物。一般漆膜都具有很好的反光性能，鮮艷的衣物會(huì)映射在漆膜上，對(duì)漆膜原本的顏色形成干擾。

（2）觀(guān)察者的視覺(jué)印象

當(dāng)觀(guān)察者接觸強(qiáng)光或者處于色彩艷麗的環(huán)境里一段時(shí)間后，再進(jìn)入合適的光源環(huán)境進(jìn)行目視，色差的分辨能力會(huì)有影響，之前接觸過(guò)的顏色在明暗、色相上的特征會(huì)在頭腦中留下印象。

這種情況下，需要觀(guān)察者遠(yuǎn)望色彩柔和的方向一段時(shí)間后，再進(jìn)行目視評(píng)定。

（3）觀(guān)察者的經(jīng)驗(yàn)

一些在顏色領(lǐng)域工作幾十年的專(zhuān)家，在分辨顏色的能力上遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于普通人。他們可以在目視對(duì)比中輕易的指出比對(duì)的顏色件之間L、a、b的方向偏離（例如指出A色板75°的L值比B色板偏正）。這些偏離都可以在色差儀器上得到驗(yàn)證。

3.2.1 色板擺放位置的影響

由于市場(chǎng)需求，金屬粉和珠光粉大量的應(yīng)用在油漆涂層中，使得大部分顏色的油漆涂層在不同角度顯示不同的色相狀態(tài)。因此，檢測(cè)者做目視評(píng)定時(shí)，要求調(diào)整比對(duì)對(duì)象，使自己接收到的反射光線(xiàn)角度一致。

這就要求：

（1）色板與比對(duì)的點(diǎn)所在平面要平行。如果需要比對(duì)的點(diǎn)所處的位置并不是平面，那么色板應(yīng)該調(diào)整到與該點(diǎn)相切的平面位置；

（2）色板與比對(duì)平面的高度要一致。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，將兩塊色板部分重疊放置，兩塊色板有時(shí)會(huì)有明暗差異。這是因?yàn)橛^(guān)察者的眼睛接收兩塊色板的反射光角度有微小的差異。如果為了目視評(píng)定有必要重疊，則可以采用多交替上下位置的方式進(jìn)行目視，消除這種差異。

4 色差儀測(cè)量及其影響因素

4.1 色差儀的應(yīng)用

在汽車(chē)生產(chǎn)制造過(guò)程中，色差儀被廣泛的應(yīng)用于控制色差。車(chē)身、外飾顏色件在完成顏色涂裝之后，都要使用色差儀對(duì)色差進(jìn)行檢測(cè)。而標(biāo)準(zhǔn)色板更是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的色差數(shù)據(jù)控制篩選出來(lái)的。

對(duì)車(chē)身進(jìn)行色差儀測(cè)量，一般選擇車(chē)身上的若干個(gè)點(diǎn)分別進(jìn)行測(cè)量，以了解車(chē)身各部分的狀態(tài)。應(yīng)盡量選擇平面進(jìn)行色差儀測(cè)量，避免漏光，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

4.2 色差儀的測(cè)量原理

將色差儀的測(cè)量孔嚴(yán)密貼合在被測(cè)物的表面上，色差儀光源由45°照射被測(cè)物表面，各方向的感應(yīng)器接收反射光并將接收到的反射光數(shù)據(jù)化。這里定義被接收到的反射光與鏡面反射光之間的夾角為測(cè)量角度，如圖3所示，某型號(hào)色差儀可獲得15°、25°、45°、75°、110°五角度的L、a、b或L、c、h等數(shù)據(jù)，其中最常用的是25°、45°、75°三角度的L、a、b數(shù)據(jù)。

4.3 色差儀測(cè)量結(jié)果的影響因素

4.3.1 色差儀使用手法的影響

不同測(cè)量者在使用色差儀測(cè)量的時(shí)候，可能得出不同的數(shù)據(jù)。

我們選擇了三位測(cè)量者，使用同一臺(tái)色差儀測(cè)試同一塊色板的同一位置，通過(guò)細(xì)致分析，三位測(cè)量者的操作都沒(méi)有錯(cuò)誤。

表1 色差儀使用手法的影響

通過(guò)分析數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)不同測(cè)量者之間產(chǎn)生差別較大的數(shù)據(jù)集中在L值上，我們猜測(cè)這和按壓色差儀的力度有關(guān)：

（1）測(cè)量者按壓過(guò)輕，在測(cè)量時(shí)可能會(huì)發(fā)生漏光等現(xiàn)場(chǎng)，造成測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確；

（2）測(cè)量者按壓過(guò)重，可能造成色板的變形，導(dǎo)致其它光強(qiáng)的變化。

因此保持穩(wěn)定和適中的按壓力度，是使用色差儀測(cè)量的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

4.3.2 色差儀校準(zhǔn)的影響

色差儀的校準(zhǔn)分為白板和黑板兩個(gè)部分。針對(duì)校準(zhǔn)過(guò)程中，不同色差儀配置的白板和黑板能否混用，是否影響色差儀測(cè)量的數(shù)值，我們做了一組實(shí)驗(yàn)：使用兩臺(tái)色差儀及其配置的兩套白板、黑板，采用不同組合的校準(zhǔn)方式，對(duì)某顏色的色板進(jìn)行色差測(cè)量，得出結(jié)果如下：

表2 色差儀校準(zhǔn)的影響

由此我們得出如下結(jié)論：

（1）色差儀和白板是一一對(duì)應(yīng)的。如白板丟失或損壞，則需要將色差儀返廠(chǎng)進(jìn)行色差儀與新白板的匹配校準(zhǔn)處理。

（2）色差儀所配的黑板是通用的。黑板如果丟失或損壞，可以共用其它同型號(hào)色差儀的黑板。

4.3.3 充電的影響

當(dāng)色差儀電量不足時(shí)，測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)有一定偏差。色差儀在電量不足時(shí)會(huì)給予提示，根據(jù)提示用戶(hù)及時(shí)進(jìn)行充電。

需要注意的是，當(dāng)色差儀接線(xiàn)充電的時(shí)候，色差的測(cè)試數(shù)據(jù)偶爾會(huì)有一定的偏差。但這種變化并不是穩(wěn)定存在的。

我們猜測(cè)這種情況是由于接電后色差儀會(huì)受到電壓的影響，如果供電電壓不穩(wěn)，那么用于色差分析的入射光也會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致得出的數(shù)據(jù)有偏離。

因此，應(yīng)盡量避免充電時(shí)使用色差儀測(cè)量。而且，經(jīng)過(guò)充電的色差儀可能已經(jīng)受到電壓影響，那么在充電之后，我們需要對(duì)色差儀進(jìn)行重新校準(zhǔn)。

4.3.4 取點(diǎn)位置的影響

由于工藝限制，色板、車(chē)身或顏色件的邊緣部分和中心部分的漆膜狀態(tài)并不一致，所以選取不同位置的點(diǎn)，得到的色差數(shù)據(jù)也不相同。

根據(jù)色板的用途，我們認(rèn)為色差儀測(cè)量時(shí)，在橫置的色板中心位置取左中右三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量取平均值是更適宜的測(cè)量方式；對(duì)于車(chē)身而言，選取距離邊緣一定距離的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量較為合理。

4.3.5 儀間差的影響

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，即使是同型號(hào)的兩臺(tái)色差儀之間，測(cè)得的色差也往往會(huì)略有不同，這種不同被稱(chēng)為儀間差或臺(tái)間差。

表3 儀間差的影響

我們分別使用兩臺(tái)色差儀測(cè)量?jī)煞N顏色的色板，得到結(jié)論如下：

（1）不同色差儀對(duì)某一顏色的色板的測(cè)量結(jié)果有一定偏差；

（2）這一偏差對(duì)于不同顏色而言，程度是不同的。

兩臺(tái)儀器對(duì)某一顏色同一塊色板進(jìn)行多次測(cè)試，分析對(duì)比，得到這兩臺(tái)色差儀針對(duì)這個(gè)顏色的偏離值。在進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備或者質(zhì)量控制的時(shí)候，將一臺(tái)色差儀的測(cè)量數(shù)據(jù)定為基準(zhǔn)，另一臺(tái)色差儀測(cè)得的數(shù)據(jù)將偏離值計(jì)算進(jìn)去。

5 目視評(píng)定和色差儀測(cè)量的差異

轎車(chē)制造行業(yè)中，提供給消費(fèi)者高外觀(guān)質(zhì)量的產(chǎn)品是非常重要的，車(chē)身上各顏色件“一致”，是外觀(guān)質(zhì)量的重要因素。為了達(dá)到這一目的，在具體的應(yīng)用場(chǎng)合正確的選擇目視評(píng)定方法或者色差儀測(cè)量方法，有助于更好的完成色差測(cè)量和評(píng)定的工作。

而分析目視評(píng)定和色差儀測(cè)量的差異，成為了在哪種場(chǎng)合選擇哪種方法的重要依據(jù)。

5.1 目視評(píng)定的重要性

目視是最基本的色差評(píng)定方法，也是色差評(píng)定的最終目的。

（1）之所以說(shuō)目視是最基本的色差評(píng)定方法，是因?yàn)樗械姆椒ㄆ浔举|(zhì)都是目視的輔助。

對(duì)于兩個(gè)顏色件，無(wú)論色差儀測(cè)得的L、a、b數(shù)據(jù)如何相近，或者通過(guò)更復(fù)雜的測(cè)量分析方法認(rèn)定可以匹配，如果目視色差有較大差異，那么結(jié)論就是不能接受。

（2）之所以說(shuō)目視是色差評(píng)定的最終目的，是因?yàn)樗械姆椒ǘ际菫榱恕澳恳曇恢隆倍?wù)的。站在消費(fèi)者的角度，目視是汽車(chē)外觀(guān)的唯一評(píng)定方法，所以轎車(chē)色差評(píng)定的最終目的也必然體現(xiàn)在目視上。

5.2 目視評(píng)定的優(yōu)缺點(diǎn)

5.2.1 目視評(píng)定的優(yōu)點(diǎn)

（1）目視評(píng)定快捷簡(jiǎn)便，在適合的條件下可以快速的得出結(jié)果。

（2）目視最貼合實(shí)際狀態(tài)，最能體現(xiàn)消費(fèi)者對(duì)轎車(chē)外觀(guān)的評(píng)價(jià)，因此目視評(píng)定可以得到最直觀(guān)最有效的結(jié)論，這個(gè)結(jié)論往往在顏色匹配中被用作最終的裁定結(jié)果；

5.2.2 目視評(píng)定的缺點(diǎn)

（1）目視評(píng)定具有主觀(guān)性。不同檢測(cè)者結(jié)果常常有差別，甚至同一檢測(cè)者在不同情況下目視結(jié)果也會(huì)不同。

（2）目視評(píng)定只能得出定性的結(jié)論，不能得出定量的數(shù)據(jù)結(jié)果。這需要觀(guān)察者有一定的經(jīng)驗(yàn)，而且判斷的的標(biāo)準(zhǔn)也存在很大的不確定性。

5.3 色差儀測(cè)量的優(yōu)缺點(diǎn)

5.3.1 色差儀測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)

（1）色差儀測(cè)量可以獲得數(shù)據(jù)結(jié)果，這一結(jié)果可以追溯，可以準(zhǔn)確的定量處理。在通過(guò)處理數(shù)據(jù)結(jié)果得出定性結(jié)論的過(guò)程中，采納的標(biāo)準(zhǔn)也是嚴(yán)格確定的。

（2）色差儀測(cè)量比較客觀(guān)，不同的人使用色差儀進(jìn)行測(cè)量，得到的數(shù)據(jù)結(jié)果相差很小。只要操作正確，色差儀測(cè)量不依賴(lài)測(cè)量者的經(jīng)驗(yàn)。

5.3.2 色差儀測(cè)量的缺點(diǎn)

（1）色差儀測(cè)量反映的僅僅是數(shù)據(jù)方面的色差，但實(shí)際上漆膜外觀(guān)是多方面效果累加的結(jié)果，這些效果無(wú)法完全用色差數(shù)據(jù)來(lái)反映，常常有色差數(shù)據(jù)相近，但目視效果相差很多的情況發(fā)生。

（2）另外色差儀在較小的顏色件或者有弧度的顏色件上測(cè)量存在難度，無(wú)法讀數(shù)或讀數(shù)不準(zhǔn)確的情況時(shí)有發(fā)生。

5.4 目視評(píng)定和色差儀測(cè)量的應(yīng)用范圍

在多數(shù)場(chǎng)合，色差儀測(cè)量和目視評(píng)定需要結(jié)合使用，兩者互相印證。

當(dāng)色差儀測(cè)量和目視評(píng)定結(jié)果發(fā)生矛盾的時(shí)候，一般以目視評(píng)定結(jié)果為準(zhǔn)。

5.4.1 色差儀測(cè)量的應(yīng)用范圍

色差儀測(cè)量一般用于需要使用數(shù)據(jù)、積累數(shù)據(jù)的情況，如制作標(biāo)準(zhǔn)色板就需要使用色差儀進(jìn)行測(cè)量，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理篩選。當(dāng)需要對(duì)顏色進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，使用色差儀測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)整方向有直觀(guān)的指導(dǎo)作用。

5.4.2 目視評(píng)定的應(yīng)用范圍

目視評(píng)定一般用于顏色匹配的判定，如車(chē)身與保險(xiǎn)杠能否匹配，新制色板能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)色板的效果，都需要由目視評(píng)定來(lái)進(jìn)行最終判定。在一些部位色差儀不能進(jìn)行測(cè)量，如弧度較大的面、結(jié)構(gòu)有干涉的部位，這些部位只能完全依賴(lài)目視評(píng)定進(jìn)行判斷。

6 結(jié)論

本文介紹了目視評(píng)定和色差儀測(cè)量?jī)煞N色差測(cè)量和評(píng)定方法，對(duì)這兩種色差測(cè)量和評(píng)定方法的應(yīng)用和應(yīng)用過(guò)程中的影響因素進(jìn)行了闡述，提出了一些常見(jiàn)問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題提出了合理的解決方案。

（詳見(jiàn)《現(xiàn)代涂料與涂裝》2014-9）