建筑涂料领域中影响电脑配色准确性的因素

□ 李 娜，张海玲，魏姗姗，施培华

（德固赛（中国）有限公司，上海 201108）

0 前 言

随着生活质量的不断提高,人们对色彩的需求越来越多，色彩作为一种时尚文化，在我们的生活中扮演着不可或缺的角色。相应的配色工作也已由传统的人工配色向电脑配色发展。无论在涂料、油墨、塑料领域还是在纺织、汽车行业，电脑配色在工业自动化的完善下受到更多的重视，仅国内就有上百家企业引进了测配色系统[1]。电脑配色具有:提高配色效率;配色准确性高;保证颜色重现性;远程同步现场配色等优势。

目前国内涂料行业广泛使用的配色软件主要来自于D a t a c o l o r和X - r i t e，根据库贝尔卡·芒克（K u b e l k a - M u n k）理论［公式（1）］进行配色。该理论比较复杂，简单可以这样解释:通过建立物体表面所呈现的颜色（表面反射）与不透明表面的色料粒子的吸收系数K 和散射系数S 之间的函数关系，计算出基料和色浆在各波长下的K 、S 值，然后，根据库贝尔卡-芒克双常数理论，由公式（2）得到与所需颜色的K 、S 比例最相符的组合及各色浆含量[2]。

式中:k t——基漆的吸收系数;

s t——基漆的散射系数;

c 1，c 2，…，c n——各种色浆的浓度;

k 1，k 2，…，k n——各种色浆的吸收系数;

s 1，s 2，…，s n——各种色浆的散射系数。

电脑配色系统由以下五部分构成:（1）分光光度仪;（2）配色软件;（3）色浆数据库;（4）基漆数据库;（5）颜色数据库。

其中配色软件相当于一位配色师，色浆数据库和基础漆数据库是配色师的经验，他要了解有哪些色浆和基漆的资源可利用，进而才能配色。因此，色浆和基础漆数据库的建立是影响电脑配色准确性的重要因素。
 

1 色浆数据库的建立

不同公司的软件、甚至同一公司的不同软件对创立色浆数据库均有不同的方法，但无论哪种方法，其总的基本原则是一致的，即通过不同梯度（浓度）的色浆刮板（见图1），得到每个样品的反射率R %（见图2）、涂膜表面的吸收系数K 和散射系数S 。根据不同浓度( c )下的吸收系数K 和散射系数S ，软件进而拟合出K -c（见图3）、S -c（见图4）的关系曲线[3]。对于图2不同浓度下的反射率曲线之间应该是相互平行的，曲线间不能交叉。如有交叉可能的原因是色浆样品被污染了。K -c 和S -c 曲线要尽量平直，避免弯曲。

通常选取的浓度梯度越多对数据库的准确性贡献越大，一般5～7个点即可。在确保没有相容性问题的前提下，色浆要与基漆混合均匀，按照软件中要求的膜厚制板，空气中放置5 m i n后在50 ℃烘箱里干燥15 m i n。对于有机黄、红等色浆可适当地加入些黑浆（色浆量的1%～2%）来提高遮盖力。通常对于不透明颜色来说，遮盖力越好，越能真实地反映色浆的展色性，相应地得到的数据库也就越好。

数据库的建立可以用清漆和白浆建立。先从主白开始，至少1个梯度即可;然后是主黑，浓度从0.5%～10%（质量比）（见表1），其中主黑在清漆或树脂的浓度点必须要做，否则数据库将不完整，得到的配方不准确。其他的色浆梯度范围在0.2%～15%（质量比）（见表2），选取点的原则是既涵盖浅色又兼顾深色。

图2为不同波长下样品的反射率曲线。每一物体都会有选择地吸收反射或透射部分波长的光而显示出不同的颜色。理想白色会把所有的光反射掉而没有任何吸收，达到100%的反射;理想黑色的反射率为零。不同浓度的同一色浆样品在同一波长下有最大反射峰值，浓度越低反射率越高。如图3、图4所示:通过每种不同浓度的色浆刮板，得到该色浆在不同浓度下的吸收系数K 和散射系数S 。利用公式（2）计算所需颜色的色浆用量。
 

2 基础漆数据库的建立

配色软件不仅要了解色浆的信息，还要了解用于配色的基础漆信息，包括基础涂料的遮盖力和消色能力。一般来说，含钛白粉越多、遮盖力越好、消色力越强。但由于基础漆里用各种填料来替代部分钛白粉，使得遮盖力与消色力没有直接的线性关系。因而有必要考察这两个指标。具体做法为:分别对不同的基础漆取样，按照做色浆数据库的标准膜厚制板（基漆在黑白卡纸上制板-白板），同样条件下干燥，通过分光光度计测板、软件得到遮盖力信息。消色力的测试一般选取黑浆，加入一定量的黑浆于基础漆中（黑板），混合均匀后通过测得反射率曲线并告知黑浆和基漆的用量，软件就会知道其消色能力，见图5。通过白板和黑板的表面反射情况，基础漆的K值（见图6）和S值被得到，进而参与和色浆的配色计算［公式（2）］。

3 颜色配方的设计

对于一个颜色，软件可以计算出多个配方。配方的合理性和适用性可以通过设计预测色差D E、同色异谱指数、调色成本、颜色遮盖力等选项的优先权进行配方设计。为了得到准确而合理的配方，仅仅依靠色差D E是不够的，还必须结合操作人员的经验，选择最合适的配方。

3．1 避免使用互为互补色的色浆

根据减法混色理论，两种原色色料相混调可配成黑色间色，则两种色料被称为补色;或两个间色色料混调成一个黑色，而与其对应的另一个间色色料，两者互为补色。简单地说颜色环上对角线上的两个颜色即为互补色，如红与绿、黄与紫、橙与蓝。互补色的使用会降低颜色的饱和度，影响颜色的准确性,加大色浆的用量而浪费成本。

3．2 选择颜色环上离目标色最近的色浆配色

根据待配颜色,要优先选择色彩轮上离目标色最近的色浆调配，这样可以保证尽量不牺牲饱和度的情况下达到色相的一致，同时节省配色成本。如图7所示，有色浆1、2、3、4四种色浆供选择，待配目标色配方可以有3种配方供选择:色浆1和3组合，色浆2和4组合，色浆2和3组合，较合理的配方应该是最后一组，因为色浆2和3离目标色最接近，更容易得到较低成本、饱和度较高的准确颜色。

3．3 选择与目标色相适宜的基础漆

不同的颜色由相应的不同钛白粉含量的基础漆调配。尤其是饱和度较高的鲜艳色，对基础漆的要求也较高。要求基漆的钛白粉含量或P V C含量尽量低，否则会降低颜色的饱和度，增加配色难度。

4 色浆与基漆相容性
相容性即色浆在涂料里的展色性，不相容时会使色漆絮凝、浮色、发花、展色性不佳。色浆不能在漆里展现原有的相头，会导致调配色有偏差，难以达到目标色。即使有时会通过多添加色浆或用其他色浆调整色相，但调色成本会增加，涂膜的性能如耐候性,耐水性等会受影响。
 

5 色浆和基漆的批次稳定性

对于涂料用户来说，色浆和基础漆数据库一经建立，便意味着色浆和基漆不能轻易地变动，不然数据库就需要重新创立。这样得到的配方也就固定下来，方便以后的直接使用。因而有必要保证色浆和基漆的批次稳定性，从而实现颜色配方的批次准确性和重现性。
 

6 结 语

电脑配色是一个较为繁琐的体系，大家都会期望第一次得到的预测配方就具有较高的准确性。然而这种期望并不能轻易地实现。就目前而言，还没有这种软件能达到一次准确。但是有的软件具有“学习”能力，对于同一支基础漆，软件能够积累配色经验，进而有助于提高后续的配色准确性。几乎所有的配色软件对浅色的预测配方准确性较高（D E <2），大概需要较正1～3次即可（D E <0.5）;对于深色第一次预测配方通常较差，要经过2～4次的修正后才能得到满意配方。但上述讨论的因素对于如何能快速接近准确配方是至关重要的，掌握好这些原则会提高配色效率，达到事半功倍的效果。