白度是什么?白度的定义和分类

在色度学领域,白度是一个非常重要的概念。那么,白度是什么?本文简单介绍了白度的定义和分类。

 

白度


白度的定义

白是具有光反射比高和色饱和度低的特殊颜色属性,是基于目视感知而判断反射物体所能显白的程度。白色位于色空间中相当狭窄的范围内,它们与其他颜色一样,可以用三维量(即光反射比Y、纯度C、主波长λ)来表示。但人们却习惯将不同白度物体按一维量白度(W)排序来定量评价其白色程度,而把理想白色(如高纯度硫酸钡,其白度值为100%)作为参比标准。无论是目视评定白度,还是用仪器评定白度,都必须建立在公认的“标准”基础上。所以,所谓白度是指距离理想白色的程度。

为了便于研究及比较,人们引入三刺激值Y(明度)、兴奋纯度(Pe),以及L、a、b值几个物理量来规范白度或颜色。对于Y和Pe来讲,不同的人有不同的看法,有资料显示物体表面Y>70、Pe<10时可看作白色,有的则显示Y=70~90、Pe=0~10时为白色。

为了进一步改进和同一颜色的评价方法,国际照明委员会(CIE)引用了L*、a*、b*3个数值来表示某一颜色。L值为亮度,变化范围0~100,L*=0为完全黑暗,即为黑色,L*=100为明亮。a*、b*值有正负之分,其中a*表示红绿色,-a*为绿色,绝对值越大,绿色饱和度越大;+a*为红色,数值越大,红色越强烈。b*值为黄蓝色,-b*为蓝色,绝对值越大,蓝色越深;+b*为黄色,数值越大,黄色越深。有了这3个数值之后可在空间建立三维颜色坐标系,见图1,L*、a*、b*为坐标轴,任何一种可见光颜色都可以在坐标系中表示出来,这种表示方法比于Y和Pe更为精确,适用范围更广。

白度作为颜色属性中的一个重要维度,其分类不仅涉及物理学中的光谱反射率,还与不同领域(如材料科学、艺术设计、珠宝玉石等)的特定标准和实际应用紧密相关。以下是对白度分类的详细探讨,旨在为读者提供一个全面而深入的理解。

 

白度的分类

在物理学中,白度主要基于物体表面对可见光谱内各波长的反射率来定义。一般而言,当物体表面对所有可见光谱波长的反射率在80%以上时,可认为其表面为白色。然而,对于白度的具体评定,不同领域和标准采用了不同的方法和公式。

1. 甘茨白度

由CIE白度委员会在1986年正式公布,以物体颜色的三刺激值(Y、x、y)为基础进行计算。甘茨白度公式(如W=Y+800(xn-x)+1700(yn-y))主要用于评估颜色中性的白度样品,其值越大表示白度越高。

2. 蓝光白度(R457白度):一种简易的测量方法,常用于纸张、塑料、建材等行业的白度评估。该方法利用特定波长(457nm)的光源进行测量,通过光谱亮度因数计算得出白度值。

3. 亨特白度:以色差的形式计算白度,特别适用于高白度样品的测定。亨特白度公式(如WH=100-[(100-L)²+a²+b²]¹/²)结合了明度指数(L)和色品指数(a、b),能够更准确地反映样品的白度特性。

4. Taube白度:美国材料试验协会(ASTM)使用的TAUBE公式计算出的白度值,该公式(如WT=3.367X-3Y)主要适用于中性样品的白度评估。

三、总结

白度作为颜色属性的一个重要方面,其分类涉及物理学、材料科学、艺术设计等多个领域。在物理学中,白度主要通过光谱反射率来定义和评估;而在不同领域中,白度又有着各自独特的分类标准和实际应用。通过深入了解白度的分类及其背后的原理和方法,我们可以更好地把握色彩的运用和搭配技巧,为设计、制造和审美提供更加准确和科学的指导。


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