色牢度評級方法的研究進展和分析

薛麗云，魏奕雯，趙維斌

（1.上海毛麻紡織科學技術研究所，上海 200082；2.上海市紡織科學研究院，上海 200082；3.山東晶鑫無紡布制品有限公司，山東 276000）

色牢度評級方法的研究進展和分析

薛麗云1，魏奕雯2，趙維斌3

（1.上海毛麻紡織科學技術研究所，上海 200082；2.上海市紡織科學研究院，上海 200082；3.山東晶鑫無紡布制品有限公司，山東 276000）

介紹了色牢度客觀評級的原理和色牢度評級方法的研究進展，并對主觀評級和客觀評級進行了比較分析，發(fā)現(xiàn)主觀評級方法具有局限性和不確定性的缺陷，客觀評級方法具有儀器成本高和耗時長的缺點，這一結果導致目前各大檢測中心仍以主觀評級方法為主。

色牢度；主觀評級；客觀評級

0　引言

色牢度是檢驗紡織品內部質量的重要指標。紡織品在生產加工的使用過程中，需經過各種物理化學作用。色牢度測試是通過模擬上述過程進行紡織品染色色牢度的評定，以變色用灰卡為參照物，比較紡織品試驗前后顏色的差異，評定色牢度級數(shù)。色牢度評定主要有主觀評級和客觀評級兩種方法。主觀評級根據人眼對比判定，色牢度試驗后紡織品的色相、明度和彩度都發(fā)生了相應變化，人眼的視網膜感知后經過視神經傳輸?shù)饺四X，人腦經過綜合評定得到評定級數(shù)。主觀評級作為一種方便快捷的評級方法，目前在各大檢測中心被廣泛使用，但主觀評級具有局限性和不確定性兩大缺陷，評級時所有的變色用標準灰卡分九級五檔，從高到低分別為5級，4～5級、4級、3～4級、3級、2～3級、2級、1～2級、1級，客觀評級可以避免主觀評級的上述兩個缺點，將評級數(shù)字化應用于染色配色中，可以在兩只小樣色牢度差異很小的情況下，快速便捷地選取最優(yōu)的染色配方。由于客觀評級的不確定性并非來自于檢測者，而是來自于系統(tǒng)誤差，因而目前國內外許多專家學者致力于客觀評級的研究，希望未來客觀評級可以代替主觀評級。

1　色牢度客觀評級原理

色牢度客觀評級原理可分為測色儀器和數(shù)字眼評級兩種方法，其中測試儀器評級的原理是根據CIE測色配色體系發(fā)展而來的，數(shù)字眼評級的原理則是用數(shù)碼相機代替人的眼睛，利用RGB值等數(shù)值記錄紡織品的色相、明度、彩度，使用色差公式計算檢測前后紡織品的色差，再利用色差與色牢度之間的轉化公式得到紡織品的色牢度。電子眼色牢度儀一般配備了國際廣泛認可的CIE Lab表色系統(tǒng)和色差公式CIE1994、CMC和CIE2000，先由儀器采集設備獲取試樣的RGB信息，再與DigEye進行表色系統(tǒng)的轉換，得到XYZ值和Lɑb值，并根據色差公式計算得到色牢度評級數(shù)據。

2　國內外色牢度客觀評級方法進展

從上世紀七十年代末國外開始研究色牢度客觀評級。BECERIR Behcet［1］側重于在兩種顏色系統(tǒng)（CIE Lab）和亨特在不同光源（D65和F2）條件下，用五種不同方程式（CIE Lab 1976、亨特色差公式、CIE1994、CMC和CIE2000）對分散染料染錦綸耐水洗色牢度數(shù)據進行評級。結果表明，根據CIE Lab和亨特系統(tǒng)計算出的黃色和藍色染料的色坐標是不同的，并且不同色差方程按照CIE Lab色彩空間計算得到的色差結果也不同，且在CIE Lab系統(tǒng)下獲得最大色差結果，在CIE 2000系統(tǒng)下獲得最小色差結果。1987年ISO國際標準化組織接受了德國提出的儀器評級與目測評級直接換算的公式，即ISO 105—A04《紡織品色牢度試驗部分：貼襯織物著色度的儀器評定法》中的SSR公式（Stainning Scale Rate）。1989年瑞士提出變換公式并被采納用于ISO 105—A05《紡織品色牢度試驗：儀器評估變化在顏色測定灰度等級》。二十世紀九十年代我國制定了FZ/TO 1023—93《貼襯織物沾色程度的評級方法》和FZ/TO 1024—93《試樣變色程度的儀器評級方法》的標準，并研制出一批測色儀，這些測色儀由光譜光度測色計、測色色差計或三刺激色度計組成，能夠測量輸出D65標準照明體10視場觀察下的色度數(shù)據［2］。將測色儀器與計算機連接，用軟件對色差進行定量分析時，可直接通過色牢度與色差的對應關系來評級，如京康光儀器公司生產的SC—80A測色色差儀、溫州儀器廠生產的WS-SD（d/o）色度白度儀、北方光電公司和北方理工大學開發(fā)的FS-400測色色差儀和香港盛宜公司推薦的美能達CR—300色度儀等，從儀器評級后得到數(shù)據分析，一致率約為85%［3］。對于個別色別和色種，客觀和目測評級還存在相差較大的情況，有的甚至相差一級。

國內眾多學者都致力于研究客觀評級檢測技術。青島大學的崔源［4］通過對RGB、XYZ、Lɑb顏色空間的建立以及色度空間相互之間的轉換求得色差，然后通過分析得出色牢度等級，再利用Visual Basic編寫出一套用于紡織品色牢度分析的顏色識別系統(tǒng)。通過該分析系統(tǒng)對樣本進行評級，得到儀器評級數(shù)據。將該數(shù)據與目測評級結果進行對比，發(fā)現(xiàn)變色與沾色的儀器評級數(shù)據與目測評級結果差異很小，所以該系統(tǒng)的建立可以達到實際運用的需要，通過加入圖像識別等功能，可以降低人為因素的誤差。朱鵬程等［5］人的專利涉及一種對紡織品色牢度色差評定的方法和裝置，該裝置由攝像設備、掃描儀、圖像采集設備、光照系統(tǒng)和具有色牢度評級測試的圖像組成。將圖像傳送到計算機后，計算機分析軟件從儀器采集紡織品色牢度的圖像中提取色牢度特征信息，對紡織品依次進行圖像預處理、濾波去噪、色值和色差界定、色牢度匹配、標準校核、色差評定和色牢度評級。在檢測色牢度的儀器研究方面，徐小力［6］的智能化數(shù)字測色儀系統(tǒng)以及盧京潮［7］的動態(tài)分光測色儀計算機控制系統(tǒng)也都受到很多關注。

3　主觀評級和客觀評級差異性比較

目前各大檢測中心仍以主觀評級為主，主觀評級方法和客觀評級方法的主要差異性見表1。

表1　主觀評級方法和客觀評級方法比較

4　結論

由于目前國內外對顏色評價標準評價不一，檢測儀器成本高，國內客觀評級沒有相關評定標準，且所需檢測儀器性能還不完備，測試時間也比主觀評級相對要長，限制了客觀評級代替主觀評級，因而客觀評級還不能代替主觀評級，使得各大檢測中心仍用主觀評級方法對色牢度進行評級。

［1］BECERIR Behcet.Assessmentofthe Resultsof Different Color Dif ference Formulae under Different Illuminants by Wash Fast ness Tests［J］.Fibers and Polymers.2011（12）：946-956.

［2］ 曲巖春，龍玲，徐青.儀器評定浸漬紙層壓木質地板耐光色牢度的探討［J］.木材加工機械，2010（2）：26-28.

［3］ 顧民.儀器評級的現(xiàn)狀與展望［J］.江蘇絲綢，1997（2）：46-47.

［4］ 崔原.基于計算機技術的顏色空間轉換模型研究與色牢度分析系統(tǒng)建立［A］.青島：青島大學2010.

［5］ 喻忠軍，吳洪武，劉軍紅.《紡織品耐光色牢度評定方法的探討》［J］.中國纖檢，2011（11）：52-53.

［6］ 徐小力，梁福平，吳國新，等.現(xiàn)代儀器研發(fā)系統(tǒng)的柔性集成機制與系統(tǒng)構建［J］.北京信息科技大學學報，2009，24（2）：19-23.

［7］ 盧京潮，閻建國.動態(tài)分光測色儀控制板設計［J］.電子器件，1997，20（1）：579-582.

Research progress and analysis of color fastness rating method

XUE Liyun1，WEI Yiwen2，ZHAO Weibin3
（1.Shɑnghɑi Wool&Jute Textile Reseɑrch Institute，Shɑnghɑi 200082，Chinɑ；2.Shɑnghɑi Textile Reseɑrch Institute，Shɑnghɑi 200082，Chinɑ；3.Shɑndong Jingxin Wufɑngbu Zhipin Co.，Ltd.，Shɑndong 276000，Chinɑ）

The research status of color fastness rating method is introduced.The subjective evaluation and objective evaluation is compared.It is found that the subjective rating method has limitations and uncertainty and the objective rating method has the high cost of instrument and testing time.In the major test center，the subjective rating method is still as the main method due to the above results.

color fastness，subjective rating method，objective rating method

TS107

A

1001-7046（2016）03-0004-03

2016-06-03

薛麗云（1982-），女，工程師，主要從事紡織品色牢度檢測和分散染料染色研究工作。