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                颜填料
                容差:色彩准确的关※键

                容差:色◣彩准确的关键

                时 间: 2020-11-24

                访 问:579 次

                摘 要:作者:TimMouw,应用工程与技术支持经理,爱色丽公司,密歇根州大激流市 …

                作者:Tim Mouw,应用工程与技术支持经理,爱色丽公司,密歇根州大激流市

                 

                容差通常用于控制颜色,确保生产运行中的一致性和使批次间的差异最小化。即使在使用光Ψ谱数据和容差来量化颜色时,客户和供应商仍然会产生分歧。为了明确期望值,让每个人达成一致性,为您的应用流程选择和使用正确的容 差方法是很重要的。爱色丽公司的Color iQC质量控 制软件可以建立实际的公差,并对颜色质量进行评估。要做出颜色合格或不合格的决定,您需要知道如 何选择正确的容差方法,并设定一个可实现的容差。

                 

                 

                选择一个颜色模型

                 

                最常见的颜色模型是L*a*b*和L*C*h°,它们背后的概念类似于经度、纬度和高度,有了这三个坐标,人们可以描述地球上任何地方的确切位置,在这 里,这三个参数则代表了颜色空间中的某一颜色。

                 

                 

                L*a*b*

                 

                CIELAB,或L*a*b*,是国际上第一个公认的颜色空间定义。L*a*b*值是从三刺㊣ 激值(X,Y,Z)计算出来的,这是所有颜色数学模型的主干。颜色在 CIELAB颜色空间中的位置由三维直角坐标系来定义(图1):

                · L* 表示颜色的明暗度;
                · a* 表示颜色在红绿轴上的位置;
                · b* 表示颜色在黄蓝轴上的位置。 一旦确定了颜色的L*a*b*位置,可以在其周围画一个矩形容差框,表示可接受的色差。但是,由于视觉上的可接受性是椭圆状的,而不是矩形,所以在L*a*b*颜色空间的一些地方使用容差框可能会产生问题,可能使一些不该通过的颜色通过,一些可 以接受的颜色却被判定为不合格。

                 

                L*C*ho?L*C*ho色差计算来自L*a*b*值,但数学上将直角坐标系转换为了圆柱极坐标系(图2)。

                · L *与L*a*b*相同,表示明度值。
                · C*是从颜色空间中心到测量颜色的计算矢量距离。C*值越大表示色度或饱和度越高。
                · Δh°是计算出的两种颜色之间的色差。 使用L*C*ho极坐标系设置容差,允许容差框按色相角度的方向旋转。这与人类对颜色的感知更为接近,减少了人类观察者与仪器读数或值不一致的 机会。

                 

                 

                选择容差方法

                 

                如果您可以在一个颜色模型上绘制两种颜色,那么您可以计算它们之间的距离(Delta值)并选择一 个可接受的颜色范围(容差),类似于计算地图上两个城市之间的距离。

                 

                 

                DE* (CIELab Delta E)

                 

                Delta E是球形容差,使用单个数字来测量两种 颜色之间的差异(图3)。假设你要从A点旅行到B点,你可以选择不同的路线,就像你也可以使用 L*a*b*或L*C*h°。Delta E*是两个点之间直线距 离的测量值。

                 

                 

                DEcmc,DE94,DE2000

                 

                这三个椭圆容差是数学和算法的进步,通过测量 两种颜色之间的距离可以计算容差(图4)。它们是独一无二的,因为容差会根据颜色改变形状和尺寸, 以更好地适应人类的视觉。

                 

                 

                 

                根据视觉评估调整你的容差度

                 

                产品的目标是提供令人在视觉上愉悦的颜色,因 此大多数制造商希望选择与视觉评估最接近的容差方 法。在75%的情况下,您的眼睛会认可L*a*b*通过/ 不通过的容差评估,对L*C*H的认可度为85%, CMC2:1的更好,约达到95%。使用DE2000,可以达到98%的视觉效果。

                 

                有时客户会指定您必须使用哪种容差方法以赢得他们』的业务,但我们建议您最好考虑多个指标,确保生产产品颜色的合规。指定用一种方法来评估通过/不通过,并不意味着您不能使用所有的方法来评估, 从视觉上评估接近容差边缘的颜色总是一个好主意。

                 

                 

                设定可实现的容差

                 

                使用Color iQC,您可以设置容差并使用不同的 方法来评估。本节中的例子说明了使用Color iQC实 际颜色数据来设置可实现容差的最重要的步骤。

                 

                 

                使用真实样本建立容差

                 

                如果您只是刚刚开始,还没有设置容差参数,请从捕获的好样本和差样本开始设置。选择客户通过和到哪些样本通过了,哪些失败了。 在本例中,假设样本0001和0004在视觉上是可接受的,并且得到了客户的确认。由于它们分别落在 1.02和1.04,所以1.0的容差可能太小了。将容差调整到1.05将绘制更多带有绿色圆圈和通过绿色复选标 记的样本。

                 

                当然,事情从来不会这么简单。让客户接受 DEcmc高于他们拒绝的颜色的情况并不罕见,这就是 为什么视觉评估也很重要的原因。要设置可实现的容 差,请找到失败的最低样本的DE,并确保容差较小, 这样您就不会通过任何客户会拒绝的颜色。

                 

                不通过的样品,然后测量它们并评估至少10-20个样本以确定适当的限值。

                 

                例如,图5显示了Color iQC使用DEcmc(椭圆公差)绘制的带有几个标绘样本的图。用绿色圆圈标出的区域在当前容@ 差范围内,而红色圆圈在容差范围之外。红色的圆圈看起来是在中心,但实际上是在三维椭圆的外面。如果你看看右边的数据,你会发现这些红色的圆圈不是太暗就是太亮。从图形上能轻易看到哪些样本通过了,哪些失败了。

                 

                在本例中,假设样本0001和0004在视觉上是可接受的,并且得到了客户的确认。由于它们分别落在 1.02和1.04,所以1.0的容差可能太小了。将容差调 整到1.05将绘制更多带有绿色圆圈和通过绿色复选标 记的样本。

                 

                当然,事情从来不会这么简单。让客户接受 DEcmc高于他们拒绝的颜色的情况并不罕见,这就是 为什么视觉评估也很重要的原因。要设置可实现的容 差,请找到失败的最低样本的DE,并确保容差较小,这样您就不会通过任何客户会拒绝的颜色。

                 

                 

                让容差变得可行

                 

                好颜色和差颜色的区别并非难事。例如,如果您 的容差是1.00,那并不意味着0.99是很好的颜色, 1.01是很糟糕的——因为在视觉上,它们基本上是相同的颜色。在C o l o r i Q C 中设置一定的预留空间,可 以帮助您在接近容差边缘底线之前采取措施。

                 

                在图6示例中,默认容差为1.0,并预留10%的空间,低于0.9的颜色将以绿色圆圈标记通过,高于 1.0的颜色以红色圆圈标记为失败,介于两者之间的 颜色将以黄色圆圈标记。

                 

                如果您正在观察生产趋势并看到Delta E 进入黄色边缘,您可以停止并及时采取行动。预留空间也 会让您对绿色圆圈的颜色更有信心,因为您知道它 们不会失败。设定预留空间的数值由您决定,它只是使容差更紧一点,这样您就可以直观地评估任何 有可能不会通过客户检查的颜色。

                 

                 

                采用多种指标

                 

                虽然像Delta E或Delta E CMC这样的椭圆容差 能非常有效地向您显示通过的颜色和失败的颜色,但它们不会告诉您该如何解决问题。我们建议将 L*a*b*或L*C*H*进行配对(无≡论您最喜欢哪个三维颜色空间)以纠正问题。

                 

                在图6中,我们可以看到第二个样本(0002)在预 留空间中接近失败,但为何会这样?在这种颜色开始 失效之前,我们应该做些什么来纠正它呢?当你看 DL*、Da*和Db*的时候,你会发现它的明度值为 -2.45,太暗了,Da*和Db*接近圆点。这就给了我们 调整颜色的方向,以使其恢复到通过的容差范围内。

                 

                用Color iQC可以很容易地在Delta L*a*b*(或 L*C*H*)和Delta E中设定容差。图7显示了Delta Ecmc中的容差,并提供了测试DL*、Da*和Db*的说 明。虽然它看起来绘制的是相同的东西,但实际上它 绘制的是两个容差。一个样本要通过,必须三维同时 在方框中和椭圆中。

                 

                前两个样本通过了DEcmc,但在DL*、Da*和Db*中 都失败了。利用这种额外的容差方法不仅可以阻止您接受↙ 客户可能会拒绝的颜色,还可以说明颜色失败的原因。

                 

                 

                结论

                 

                虽然Color iQC可以消除人们的猜测,但并不能完 全取代人的作用。您需要充分理解软件中的选项,并 将软件与视觉评估很好地结合起来,达到最有效的容 差范围。

                 

                 

                 

                本文收录在《PCI中文版》杂志20207月刊中。

                 

                 

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