建筑涂料电脑调色系统的建立

时间:2013-11-10 08:53

0 引言

随着人们生活水平的不断提高，对色彩的消费也逐渐增加，由于消费者对颜色的偏好不同，造就了五彩斑斓的色彩世界。各种个性化颜色的需求给涂料厂商提出了挑战，如何能提供颜色空间丰满而性价比较高，并且能够快速响应的颜色系统成为建筑涂料厂商市场营销是否成功的关键。
 

1 电脑调色系统的一般要件

完整的电脑调色系统一般需要6 个要件，见图1。

(1) 色浆：色强和色差都严格控制，选用的种类需和基础漆有良好的相容性，覆盖的色空间丰富，足以满足建筑涂料厂商设定的范围，色浆在调色机内流变性能应稳定，还需兼顾色浆的干性和环保要求。

(2) 调色设备：即调色机。调色机的选型需要根据客户的实际使用选择，如零售店、库房和生产厂需选用不同类型和计量技术的调色机。

(3) 基础漆：需要严格控制色相和着色力，并且和色浆有良好的相容性。

(4) 调色软件：是调色系统关键的部分，连接色浆和调色机这两个硬件，并进行颜色配方的计算。

(5) 颜色配方：该数据库是颜色系统的核心部分，通过它可以精确驱动调色机来调出客户需要的颜色。

(6) 技术支持和色彩营销：是调色系统可持续发展的重要组成部分。它包括硬件的维护和颜色数据库的维护及充实。色彩营销是拉动终端消费的非常重要的工具，它负责建立终端客户的颜色交流，实际体验。这个部分往往为建筑涂料厂商所忽视。

当颜色系统建立好后，调色系统就按如图2 所示的流程为客户提供个性化的颜色来满足客户的颜色体验。

2 电脑配色的理论基础

电脑配色的基本理论基础是库贝尔卡-芒克理论[1]，[2]。

K /S =(K /S )0+C 1(K /S )1+C 2(K /S )2+C 3(K /S )3+…+C n(K /S )n

式中 K 和S 分别是涂层总的吸收和散射系数，各色浆的单位吸收和散射系数比分别是(K /S )1、(K /S )2、(K /S )3、(K/S)n 等；C 1、C 2、C 3、C n分别是各种色浆的浓度，(K /S )0是基材的吸收和散射系数比。对于特定可见光波长下的涂层(K /S )是由各种不同浓度色浆的(K /S )叠加而成。按照整个可见光区400~800 nm，将整个波段20 或40 等分，取不同特定波长的(K /S )值描出一条颜色曲线。

根据以上理论可以知道，色浆的不同浓度会决定特定色浆组合颜色曲线，该颜色曲线通过分光仪数字化记录到电脑数据库中。同理，目标颜色的颜色曲线可以通过分光仪记录，并且用调色软件解析成若干色浆不同浓度的组合。电脑配色过程简单地说是将目标颜色反射曲线通过最优化方法拟合的过程，最终确定一个色浆浓度的组合。

3 建筑涂料电脑调色系统的建立
高效、精准地建立起颜色系统需要很好地控制主要体系的要件，例如基础漆和色浆。

(1) 基础漆：一般建议涂料生产商对基础漆的一致性做控制，用分光光度仪测量基础漆标样和批量间的色差及色强度，建议色差(DE)(使用色空间CIE Lab）≤0.5，色强[使用希必思内部软件(对于黄色控制DZ，其他颜色控制DY)](100±2)%(通过测定CIE XYZ 的Y 和Z 的差值可以定量分析出色浆色强度的差别)；然后对基础漆做色浆相容性测定，保证色浆在基础漆中的展色力充分。

(2) 色浆：色浆如国内常见的美晨(Monicolor DW)在色强和色相上都是严格控制的，保证了客户在使用这些色浆过程中的批次稳定和颜色配方的可用性。

另外，还需和客户确认色卡和配色精确度(使用的色空间和色差值，包括同色异谱值)。
4 电脑调色系统的建立过程

在此，以美晨系列色浆为例，介绍一种比较高效的电脑颜色系统的建立：客户选择了Nova 2024 色卡；提供了3 种基础漆——白漆(命名为AA)、半白漆(命名为BB)、清漆(命名为CC)；使用Color Composer 9.2 来进行电脑配色运算。

4.1 电脑调色系统的选择

使用希必思的调色软件配颜色，可以有几种选择：
(1) 把客户的基础漆标定到数据库中，作为配色基础漆，再通过色卡配色就可以把所有颜色按客户的基础漆配出来。这种方法的优点是直接引入客户的基础漆，得到的颜色配方是建立在客户基础漆的基础上的。缺点是：由于电脑配色是一个曲线拟合的过程，只要颜色精确度最好，颜色配方就会出现在数据库中，而未考虑色浆的匹配优选的问题(例如会出现色浆组合不尽合理，成本并不最优，色浆耐候适用性的诸多问题)。

(2) 调用颜色配方数据库，根据客户基础漆进行微调来获得颜色数据库。

这种方法的优点是显而易见的，颜色数据库是经过实际在油漆中调色调出来的真实配方，而非电脑模拟演算的结果，所有颜色配方都经过严格的校验，并且在涂料施工实践中都经过长时间的检验和多次的修正，色彩准确率极高，色浆选用合理并且性价比都经过审核。

4.2 调色系统建立的过程

下面详细介绍这个系统建立的过程。首先，将涂料的产品品种建立到数据库中，如图3 所示。

如图 3 中左边2 个圆圈所示可以键入使用的色浆种类，如此例为美晨，Monicolor DW 2807-12 支色浆，还需要键入产品的品种，现为外墙配方，三基础漆体系。右面上方2 个圆圈需要键入基础漆信息，如现例为白漆AA、半白BB 和清漆CC 以及各种基础漆的最大色浆用量。右下方的一个圆圈内要键入包装规格，用来计算合理色浆量。然后可以打开存在Color Composer 9.2 软件中的颜色

库Nova 2024 和外墙AABC，这个数据库里储存着在实际油漆中配就的、经过多年性能检验的颜色配方。由于这个数据库是基于希必思基础漆的颜色库，因此需要将基础漆与客户的基础漆作比较，找到一个合理的参数，把现有数据库的配方转换为基于客户基础漆的配方。转换系数的确定可以先通过使用选定的9 个颜色，这9 个颜色覆盖白漆、半白和清漆。通过用客户的基础漆配这9 个颜色，然后和实际色卡上的颜色比较找到一个系数用来转换两种基础漆的着色性。该9 个颜色是通过长期经验总结得到的，反映了最常用色域的颜色情况，同时也考虑了色域和色浆的强度及色相，例如颜色1 主要考虑了白漆中黄蓝相，颜色2 主要考虑了有机色浆绿色和黄色的色相及色强，颜色3 主要考察无机颜料色浆的色相及色强，同时也可以用来辅助考察无机色浆的相容性。当然如果客户比较侧重其他个别受欢迎的色域，也可以单独提出做相关颜色及检验转换系数。按照库贝尔卡-芒克理论，就是找到一个转换系数α，通过下式

[K /S ]C=α[K /S ]0=α[(K /S )0+C 1(K /S )1+C 2(K /S )2+C 3(K /S )3+…+C n(K /S )n]0 式(1)

其中[K /S ]C 为在客户基础漆中颜色的特定波长的K /S数值；

[K /S ]0 为在希必思基础漆中颜色的特定波长的K /S数值；n=12。

这个转换系数在于调整由于基础漆着色力不同造成的色浆浓度差别。

将转换系数加入到基础漆设定参数中，就得到Nova2024 在客户基础漆中的颜色配方，方便地将2 000 多个检验过的颜色配方充分利用起来。
 

5 颜色配方的检验

虽然使用转换系数法将客户的基础漆颜色配方很方便地建立起来了，但还需要对建立的颜色数据库在客户的基础漆中做一个检验，以保证颜色配方的准确性。
下面介绍使用电脑调色软件Color Composer 9.2 进行电脑修色来修正有偏差的颜色。通常可选不同色域的不同基础漆的几个颜色做检验，如果和实际色卡有偏差，则需要对配方作必要的修正。把指定的颜色配方调出来，然后用调色机注出，或者用天平称量把颜色配出来，用指定的漆膜制备器刮在黑白格纸上，等干燥后检验颜色。当涂料干燥后，如果颜色有较大的色差而不能满足客户的要求，可使用以下电脑工具对颜色进行修正。例如在蓝色域中选择Nova 009 为检验色，即目标色为Nova 009，可以点选Sample，并通过分光仪将实际的颜色读入，或从CPS Color 的颜色数据库中调出，如图4。

实际刮板刮出的颜色是可以通过分光仪读入，如图5。

将实际刮板的配方写入电脑以备修色软件计算，如图6。

然后再点修正，见图7。

图7 可以看到实际刮板和目标的色差为最上方1 个圆圈所示，修正后的颜色是下方2 个圈所示，调整后的理论色差为0(即在实际刮板的配方基础上，使用新的修正配方达到和目标颜色一致)，调整后的配方就是右下角圆圈所示，其中还可以看到色浆成本的变化情况。这个调整的配方同时考虑了客户基础漆和色浆的信息。如果客户还需要其他光源下的色差，也可以参考上半部分色差区的修色变化情况。一般情况下，应将新的配方再做一次刮板，对照一下颜色和色卡的差别。一般颜色通过这种电脑辅助修色，2次就可以达到指定的颜色。如果3 次以上还调不到，需要考虑色浆的色域是否可以覆盖目标色，颜色的遮盖力是否足够等其他问题。如果是色浆的色域局限，可以考虑和客户商量让步接受，或者重新设计色浆分布；如果是遮盖有问题，可以考虑提高色浆的最大使用量来解决这个问题。通过对色卡中的主要色域使用上述方法，可以很方便地对颜色进行修正，然后根据情况检查不同色浆转换系数的准确性。当所有转换系数确定后，该颜色体系就可以交付客户，进行现场实际生产使用和进一步验证提高。

6 结语

随着人们对颜色消费的增加，建筑涂料商需要更加强化颜色体系的建立和提高，使用电脑调色已经成为业内的行业标准，可帮助客户提高配色效率和准确性，相关电脑软件能非常准确和高效地建立和充实客户的颜色数据库。基于互联网的高速发展，已可提供网络化颜色解决方案，使客户在目前单机调色的基础上发展成从零售店、库房和中心颜色实验室的互联互通的颜色网络系统。