汽車內(nèi)飾色差方法研究

王璐

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汽車內(nèi)飾色差方法研究

王璐

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

色彩是一種裝飾，是一種美的表達(dá)，色彩學(xué)從19世紀(jì)開始發(fā)展，它以光學(xué)為基礎(chǔ)，又包含心理學(xué)、美學(xué)、視覺傳達(dá)等學(xué)科。而汽車的色彩設(shè)計(jì)則是從上個(gè)世紀(jì)90年代才開始的。汽車內(nèi)飾色彩服務(wù)于內(nèi)飾造型，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車內(nèi)飾從粗糙到精致、從單純實(shí)現(xiàn)功能到功能與裝飾并重，內(nèi)飾的好與壞已經(jīng)成為衡量一個(gè)車品質(zhì)高低的標(biāo)尺，在內(nèi)飾中最直觀呈現(xiàn)給消費(fèi)者的就是整車的色彩搭配。色彩逐漸成為主導(dǎo)消費(fèi)者選購的重要因素。

在汽車內(nèi)飾色彩開發(fā)設(shè)計(jì)的過程中確保色彩效果的一項(xiàng)重要工作是色差評(píng)價(jià)，它的主要目的是消除內(nèi)飾中零部件由于加工而產(chǎn)生的色差，如樣件與標(biāo)準(zhǔn)色板之間的色差、同材質(zhì)樣件之間的色差以及不同材質(zhì)樣件之間的色差。使整車色彩統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

汽車內(nèi)飾；色彩空間；標(biāo)準(zhǔn)色板；色差

前言

在汽車內(nèi)飾色彩開發(fā)設(shè)計(jì)的過程中確保色彩效果的一項(xiàng)重要工作是色差評(píng)價(jià)，它的主要目的是消除內(nèi)飾中零部件由于加工而產(chǎn)生的色差，如樣件與標(biāo)準(zhǔn)色板之間的色差、同材質(zhì)樣件之間的色差以及不同材質(zhì)樣件之間的色差。使整車色彩統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

1 內(nèi)飾色差定義及評(píng)定的意義

1.1 汽車內(nèi)飾件色彩差異的原因

色差即在明視覺環(huán)境（亮度在3cd/m2以上）下人眼的錐體細(xì)胞起作用對(duì)顏色的視覺測(cè)量甄辨。顏色是可混合疊加的，可以是色光的疊加也可以通過色料（油墨、染料等）來實(shí)現(xiàn)混合。在汽車內(nèi)飾中油墨、染料等混合的情況占大多數(shù)。顏色的混合就是由少數(shù)的顏色混合出大量的其他顏色，姹紫嫣紅的顏色在實(shí)現(xiàn)的過程中也是由三種不同的顏色（紅、綠、藍(lán)）混合出來的。不同比例混合出不同顏色，比例的差異導(dǎo)致顏色的差異，這是色差最原始的形態(tài)。

汽車內(nèi)飾色彩差異是指內(nèi)飾零部件與標(biāo)準(zhǔn)樣板之間存在視覺上的不同及兩個(gè)設(shè)計(jì)狀態(tài)色彩相同的件之間由于材料和加工工藝的不同產(chǎn)生的視覺差異。色差差異廣泛存在于內(nèi)飾設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，色彩差異會(huì)導(dǎo)致內(nèi)飾品質(zhì)感下降，引起用戶的抱怨，影響品牌在消費(fèi)者心中的形象。

內(nèi)飾中色差產(chǎn)生的原因可分為三類：色彩配方不同、材料不同以及加工工藝不同。以注塑件為例，產(chǎn)品可以呈現(xiàn)不同的顏色是由于添加了色粉，色粉的供應(yīng)商不同，色彩的配方不同以及色粉的加入比例不同，都會(huì)導(dǎo)致零件色差的產(chǎn)生。

在汽車內(nèi)飾中材質(zhì)種類多，從類別分有塑料、皮革、織物、橡膠，這些不同的材質(zhì)本身的特性不同，塑料、橡膠的顏色通過添加色母產(chǎn)生，皮革、織物通過染料染色來實(shí)現(xiàn)。加工時(shí)所需的加工工藝不同，這眾多的不同會(huì)導(dǎo)致最終的顏色有差異。

零件表面的處理方式也是影響產(chǎn)品顏色統(tǒng)一的原因，表面紋理的深度不同、表面光澤度的差異會(huì)直接導(dǎo)致視覺上的差異。

兩個(gè)零件對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)色板時(shí)色差都在合格范圍內(nèi)但由于色差的偏差方向不同會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)零部件之間產(chǎn)生色差。

1.2 內(nèi)飾色差評(píng)價(jià)的重要性

內(nèi)飾色差在開發(fā)設(shè)計(jì)中屬于質(zhì)量問題，不僅外觀上無法帶給使用者美的感受，并且會(huì)給企業(yè)帶來利益上的損害。在設(shè)計(jì)開發(fā)中首先進(jìn)行的是樣件和標(biāo)準(zhǔn)色板之間的色彩評(píng)價(jià)，它決定著樣件的色彩合格率，樣件與標(biāo)準(zhǔn)色板色差越小顏色一致性越高，裝車配合色差問題概率越小；零部件裝車配合時(shí)的色彩評(píng)價(jià)影響著量產(chǎn)后的色彩統(tǒng)一以及調(diào)整色差的效率高低。

內(nèi)飾色彩評(píng)價(jià)是感性而又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳎瑥漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)的前期貫穿整設(shè)計(jì)流程，它是消除外觀質(zhì)量問題的關(guān)鍵步奏，是基礎(chǔ)配色工作也是重要工作流程。內(nèi)飾色彩評(píng)價(jià)是重要的質(zhì)量提升工作。

2 色差的基本知識(shí)

2.1 汽車內(nèi)飾色彩差異的基本原理

顏色的形成是光線對(duì)人眼和大腦的作用結(jié)果，無光便無色。本身不發(fā)光的物體的顏色是在光的參與下由光形成的，事實(shí)上是物體透射或反射的光所形成的。透明物體透射光的顏色即透明物體的顏色，不透明物體反射光的顏色即不透明物體的顏色。顏色每天影響著我們的生活，周圍的任何一樣?xùn)|西都是有顏色的。而這一切的五彩斑斕是由于“電磁波”（圖1電磁波）的存在。顏色、光、腦電波、無線電、X射線都是同一電磁頻譜中的東西。在電磁頻譜中人眼可以感知的波長在400納米-700納米之間，我們稱之為可見光[1]。這是一個(gè)很小的頻譜范圍，從視覺上描述就是深藍(lán)色到深紅色，在這個(gè)范圍內(nèi)我們可以辨識(shí)千萬種顏色。

圖1 電磁波

人們對(duì)顏色的感知是來至大腦對(duì)眼睛傳來信號(hào)的解析，因而每一種顏色在不同人的眼中都有他特有的情感。我們?cè)谡務(wù)擃伾珪r(shí)可以說顏色是廣闊的是囊括萬物的電磁波的一小部分。電磁能量震蕩，它沒有固定的顏色，大千世界色彩斑斕、多姿多彩，只是交互式作用的結(jié)果。

顏色與光密不可分，沒有了光顏色也就不復(fù)存在。光是色彩產(chǎn)生的前提，而顏色是這一過程的結(jié)果。物體受到光的照射后，能夠吸收全部或部分波長范圍的能量，并將吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能，其余波長的光被反射或透射出去作用于人眼后產(chǎn)生顏色的感覺，我們所稱的顏色就是被吸收光的補(bǔ)色。光由七色（紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫）構(gòu)成，最基本的顏色為紅、黃、藍(lán)，我們稱之為三原色。三原色是所有色彩的基礎(chǔ)，它是原始存在的是調(diào)色盤中調(diào)不出的顏色，是一切顏色變換的基礎(chǔ)[4]。

圖2 無彩色系

我們?cè)诿枋錾蕰r(shí)可以將色彩分為兩種：無彩色系即黑、白、灰，只有明暗、深淺的變化我們稱之為明度變化（圖2無彩色系）；有彩色系即除無彩色系以外的所有的不同明暗、不同色相、不同純雜的顏色，既有明度的變化又有色相和純度的變化（圖3有彩色系）。

圖3 有彩色系

2.2 相關(guān)測(cè)量儀器

在工業(yè)生產(chǎn)中為了確保精準(zhǔn)色彩貫穿整個(gè)供應(yīng)鏈，使色彩管理更加簡單，成本底線控制更好，會(huì)使用色彩測(cè)量儀對(duì)產(chǎn)品的顏色進(jìn)行檢測(cè)。涉及到色彩的測(cè)量儀器有很多種，包括有分光光度儀、測(cè)色儀、色差儀、色度儀、密度儀、光澤度儀等[1]。測(cè)量的方法有光電積分法（也稱三刺激值法）和分光光度法。

光電積分法是20世紀(jì)60年代儀器測(cè)色中采用的常見方法。它不是測(cè)量某一波長的色刺激值，而是在整個(gè)測(cè)量波長區(qū)間內(nèi)，通過積分測(cè)量得到樣品的三刺激值X、Y、Z，再由此計(jì)算出樣品的顏色坐標(biāo)等參數(shù)。通常用濾光片覆蓋在探測(cè)器上，把探測(cè)器的相對(duì)光譜靈敏度Sλ修正成CIE推薦的光譜三刺激值xλ、yλ、zλ。用這樣的三個(gè)光探測(cè)器接收光刺激時(shí)，就能用一次積分測(cè)量出樣品的三刺激值X、Y、Z。濾光片需滿足盧瑟條件（盧瑟條件：儀器的測(cè)色準(zhǔn)確度是與儀器符合盧瑟條件的程度有直接關(guān)系，要做到完全符合條件是很困難的。在實(shí)際的濾色修正中，由于色玻璃的品種有限，儀器只能近似符合盧瑟條件，應(yīng)用部分濾光片可使xλ和zλ曲線的匹配積分誤差小于2%，yλ曲線的匹配積分誤差小于0.5%。），以精確匹配光探測(cè)器。光電積分式儀器不能精確測(cè)量出顏色的三刺激值和坐標(biāo)，但能準(zhǔn)確測(cè)出兩個(gè)色源的色差，因而又被稱為色差儀。

分光光度法又叫分光測(cè)色儀，它是通過樣品反射透射的光能量與同樣條件下標(biāo)準(zhǔn)反射透射的光能量進(jìn)行比較得到樣品在每個(gè)波長下的光譜反射率，然后利用CIE提供的標(biāo)準(zhǔn)觀察者和標(biāo)準(zhǔn)光源按公式計(jì)算，得到三刺激值X、Y、Z，再由X、Y、Z按CIEXYZ、CIELAB等公式計(jì)算顏色的坐標(biāo)x、y，CIELAB色度參數(shù)等。通過探測(cè)樣品的光譜成分確定其顏色參數(shù)，不僅可以給出X、Y、Z的絕對(duì)值和色差值△E，還可以給出物體的分光反射率值，并畫出物體色的分光反射率曲線。因此被廣泛用于顏色的配色及色彩分析中去，分光測(cè)色儀可實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度的色測(cè)量，可對(duì)光電積分測(cè)色儀器進(jìn)行定標(biāo)，建立色度標(biāo)準(zhǔn)等，分光測(cè)色儀是顏色測(cè)量中的權(quán)威儀器。

3 色差的判定方法

3.1 色差的判定

目視色差判定的環(huán)境是根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境確定的，汽車色差的判定有兩種光源環(huán)境，一是自然光下，這里的自然光是指晴朗的天氣下不隔玻璃窗的陽光；二是標(biāo)準(zhǔn)光源箱中，標(biāo)準(zhǔn)光源箱中的光源有很多種，我們選用D65（自然光模擬自然環(huán)境）、TL84（歐洲、日本、中國商店燈光模擬展廳環(huán)境）、UV（紫外燈用于排除同色異譜）三種光源。

對(duì)比色差時(shí)需要將樣品放在標(biāo)準(zhǔn)色板的上、下、左、右4個(gè)方位上（如圖4色差對(duì)比位置）。自然光下觀察時(shí)兩個(gè)觀察角度：一是樣品與標(biāo)準(zhǔn)色板水平放置視線與二者成45°觀察，二是樣品與標(biāo)準(zhǔn)板垂直放置與視線也垂直。光源箱內(nèi)對(duì)比時(shí)樣品與標(biāo)準(zhǔn)色板水平放置在光源箱內(nèi)視線與二者成45°觀察。

圖4 色差對(duì)比位置

主機(jī)廠色彩設(shè)計(jì)師對(duì)色彩樣板與標(biāo)準(zhǔn)色板進(jìn)行比對(duì)，將色彩樣板和標(biāo)準(zhǔn)色板放在自然光和標(biāo)準(zhǔn)光源箱下進(jìn)行對(duì)比光源箱里分別用D65、TL84以及UV光源進(jìn)行觀察，每種光源下色彩樣板相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)色板分別有上、下、左、右四個(gè)不同觀察位置。在這3種光源12個(gè)位置上色彩樣板與標(biāo)準(zhǔn)色板目視均沒有色差即條件一目視檢測(cè)合格。若在任一光源下有色差則目視不合格。目視有色差的原因有兩種，一是本身樣件色彩偏差；二是同色異普。目視檢測(cè)后利用色差儀檢查色彩樣板的L*、a*、b*數(shù)值以及色差值ΔE。并給出色彩樣板色彩分析報(bào)告，報(bào)告包括樣板L*、a*、b*數(shù)值以及相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)色板的偏差。對(duì)于色差值ΔE＜0.5且色彩偏差方向符合規(guī)定的則為合格件，ΔE≥0.5或色彩偏差方向不符合規(guī)定的則為不合格件。

樣件與標(biāo)準(zhǔn)色板對(duì)比時(shí)，運(yùn)用目視為主儀器為輔的判定原則。目視分為自然光初查和標(biāo)準(zhǔn)光源箱對(duì)比。目視檢查的設(shè)計(jì)師為色彩設(shè)計(jì)師，色彩設(shè)計(jì)師對(duì)色彩的敏感度大于普通人，普通人對(duì)色差的辨別是ΔE≥0.5可辨別，而色彩設(shè)計(jì)師對(duì)色差的辨別是ΔE≥0.2便可辨別。儀器檢測(cè)讀取樣板的L*、a*、b*數(shù)值，計(jì)算與標(biāo)準(zhǔn)色板的色差值ΔE。

3.2 評(píng)價(jià)結(jié)論的綜合分析

對(duì)于色差的評(píng)價(jià)，辨別出色差只是評(píng)價(jià)的第一步，更重要的是分析顏色的偏差方向以及為廠家提供調(diào)整方案，最后達(dá)到消除色差的目的。

當(dāng)樣件與標(biāo)準(zhǔn)色板之間產(chǎn)生色差時(shí)首先判斷是顏色偏差還是同色異普，進(jìn)而利用儀器讀取樣件與標(biāo)準(zhǔn)色板之間的L*、a*、b*差值以及綜合色差值ΔE。ΔE可以看出色差的大小，它為設(shè)計(jì)師判定色差是否合格提供客觀數(shù)據(jù)依據(jù)，ΔL*、Δa*、Δb*指示樣件相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)色板在明暗、紅綠、黃藍(lán)上的偏差，可以指導(dǎo)設(shè)計(jì)師準(zhǔn)確的判斷樣件色差的方向，繪制色差偏差圖，為廠家的下一步調(diào)色提供明確的方向以及數(shù)據(jù)依據(jù)。

當(dāng)樣件按量產(chǎn)狀態(tài)裝配在一起時(shí)，評(píng)價(jià)整車色差時(shí)，首先在自然光下面觀察整車色彩是否協(xié)調(diào)、相匹配件之間是否有色差，若有色差需記錄每一個(gè)件的L*、a*、b*以及與標(biāo)準(zhǔn)色板間的ΔL*、Δa*、Δb*值。通過ΔE選取色差最小的零部件為調(diào)色基準(zhǔn)，或者是選取修改工作量的件進(jìn)行修改。繪制需要修改的零部件的色差分析圖，標(biāo)注偏差方向和大小，下發(fā)廠家進(jìn)行修改。

圖5 色彩偏差圖

色彩偏差圖（圖5色彩偏差圖）是直觀的分析色差的圖表，將感性的色彩問題通過數(shù)據(jù)分析出來，可以清晰直觀的指導(dǎo)廠家調(diào)整色差，為色差的修改提供了一個(gè)科學(xué)準(zhǔn)確的方向。

4 判定方法的總結(jié)

內(nèi)飾色差的判定主要有兩方面一是目視二是依靠色差儀。目視是利用設(shè)計(jì)師的眼睛在自然光和標(biāo)準(zhǔn)光源兩個(gè)環(huán)境進(jìn)行比對(duì)，其中標(biāo)準(zhǔn)光源箱中分別用D65、TL84以及UV光源進(jìn)行觀察。樣件分別位于標(biāo)準(zhǔn)色板的上、下、左、右四個(gè)位置，測(cè)試者的視線分別與被測(cè)物垂直和成45°視角對(duì)被測(cè)物進(jìn)行觀察。在一種光源環(huán)境下有兩個(gè)方位出現(xiàn)色差則需要第二位設(shè)計(jì)師進(jìn)行復(fù)查，若兩名設(shè)計(jì)師都判定有色差那么本次目視判定結(jié)果為不合格。并記錄不合格環(huán)境和光源名稱以及不合格的相對(duì)位置。

目視判定后運(yùn)用色差儀對(duì)樣件進(jìn)行色差復(fù)檢。色差儀設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)色板上取兩個(gè)點(diǎn)計(jì)算平均值得到標(biāo)準(zhǔn)色板數(shù)值。在樣件上取三個(gè)點(diǎn)分別測(cè)出L*、a*、b*和ΔE值，ΔE＜0.5為合格。記錄每一次的數(shù)值，若色差值ΔE≥0.5則為不合格件需整改。根據(jù)測(cè)出來的L*、a*、b*值繪制色彩偏差圖，明確色彩偏差的方向和需要修改的方向。

[1] (美)肯尼思法爾曼,切麗法爾曼.謝康譯色彩物語影響力的秘密[M].人民郵電出版社,2012.

[2] 蘇旭光.色彩造型[M].中國社會(huì)出版社,2011.

[3] 陳登凱.設(shè)計(jì)哲學(xué)[M].西安交通大學(xué)出版社,2014.

[4] 劉帆,李雨霖.色彩原理[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2016.

[5] (日)小林重順.李軍譯形象配色藝術(shù)[M].人民美術(shù)出版社,2010.

[6] (日)奧博斯科編輯部.配色設(shè)計(jì)原理[M].中國青年出版社,2009.

[7] 日本自動(dòng)車技術(shù)會(huì).汽車工程手冊(cè)3[J].北京理工大學(xué)出版社,2010.

Research on Evaluation Method of Color Difference in Automotive Interior Trim

Wang Lu

（Center of Technology, Anhui Jianghuai Automobile Group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601）

Color works as adornment and is one of the expressions of beauty. Colorology starts to develop since 19th century. It was based on optics, and involved subjects such as psychology, aesthetics, and visual communication. The practice of automotive color design began from the 1990s. The automotive interior color serves the interior modeling. With the development of technology, automobile interior design evolves from coarseness to finesse, and from simply for function to also for decoration. The quality of interior design becomes a major aspect for evaluating a car. Consumer’s first perception of the car’s interior is the combination of the colors. Thus, the use of colors becomes one of the most important factors that affect the consumer’s decision when they shop cars.

One important task to ensure the color’s appearance during the interior design is the color difference evaluation. Its main purpose is to eliminate the color differences between different interior parts, thus coordinate the colors of the car. These color differences are caused by the production process of the parts, such as the color difference between the sample and the standard color palette, and the color difference between samples with the same material or not.

Automotive interior trim;Color space;Standard color plate;Color difference

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1671-7988(2018)22-157-04

U463.8

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U463.8

王璐（1985.2-），女，碩士研究生，助理工程師，就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，主要從事汽車內(nèi)外飾色彩和紋理的設(shè)計(jì)研究工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.22.056