借助Colibri配色軟件及分光測色計(jì)等儀器，建立木地板油漆色精的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行實(shí)木地板油漆的計(jì)算機(jī)配色初步試驗(yàn)。結(jié)果表明：建立的色精數(shù)據(jù)庫能滿足配色需要,對紅橡木地板油漆計(jì)算機(jī)配色的偏差值為3.37~6.73;木材自身顏色的不均勻?qū)y色和油漆的計(jì)算機(jī)配色準(zhǔn)確性有較大的影響。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)配色技術(shù)可以基本實(shí)現(xiàn)對顏色的準(zhǔn)確測量和評(píng)價(jià)，并在紡織工業(yè)、服裝加工業(yè)、印刷業(yè)、染料制造業(yè)、涂料工業(yè)、造紙工業(yè)及攝影等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)配色技術(shù)對顏色有一個(gè)定量的分析，受外界的干擾較小，配色速度快、準(zhǔn)確率高，計(jì)算配方可存檔，進(jìn)行信息化管理。計(jì)算機(jī)配色技術(shù)的應(yīng)用可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，具有一定的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。
在木材工業(yè)中計(jì)算機(jī)配色技術(shù)并沒有得到較好的應(yīng)用，對于計(jì)算機(jī)配色技術(shù)應(yīng)用于木材的研究仍停留在染色方面。木材具有美麗的紋理和分布不均勻的色彩，不同樹種間木材的顏色存在一定的差異。同一樹種木材的顏色也因受到心、邊材，早、晚材，木材缺陷等因素的影響而具有差異性。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，為使木制品能顯示出木材本身的天然紋理，木材油漆_般都選用清漆，有時(shí)為了改變木材本身顏色,有較大的難度。
1 計(jì)算機(jī)配色理論基礎(chǔ)及應(yīng)用研究
目前，木材油漆調(diào)色主要依賴人工配色,通過肉眼判斷成品與樣板的外觀差異。油漆工藝師完全憑經(jīng)驗(yàn)添加配色劑，采用“水多加面，面多加水”的“和面式”配色方式。這種配色方式不僅耗時(shí),也浪費(fèi)漆料。因此，計(jì)算機(jī)配色技術(shù)應(yīng)用于木材油漆的研究具有較大的實(shí)用價(jià)值。計(jì)算機(jī)配色理論基礎(chǔ)及應(yīng)用研究
目前，國際上絕大多數(shù)配色軟件均采用Kubel-ka-Munk理論作為光學(xué)理論基礎(chǔ)。該理論是以半透明介質(zhì)為例推導(dǎo)而來的，是適用于半透明介質(zhì)和不透明介質(zhì)的混沌介質(zhì)理論。它反映了有顏色的物質(zhì)對光的吸收和散射能力與對光的反射率之間的關(guān)系，為顏色的儀器測量提供了理論依據(jù)該理論的簡化形式為：
需要在油漆中添加色精進(jìn)行調(diào)色。由于木材各處顏色存在差異性和不均勻性，這使得采用清漆進(jìn)行調(diào)色具很多研究人員以Kubelka-Munk理論為基礎(chǔ)，提出了許多新的算法，如遞歸二次逼近及優(yōu)化算法、桑德森修正等各種更為精確的算法模型M。趙晨飛提出了利用顏色光譜分析進(jìn)行計(jì)算機(jī)配色，駱光林等10則基于雙常數(shù)的Kubelka-Munk理論，建立了一套針對塑料凹印專色油墨的配色算法，使計(jì)算機(jī)配色理論得到了進(jìn)一步修正和完善。
2木材油漆計(jì)算機(jī)配色初步試驗(yàn)
2.1主要儀器及材料
試驗(yàn)儀器：CM-2300d型分光測色計(jì)、Colibri配色軟件、OSP-100涂膜棒（涂布漆膜厚度為100pm)、KHC20型RK壓印床、LENETA2DX型黑白卡紙、電子天平、塑料杯、玻璃棒、膠頭滴管、燒杯等。
漆料“多樂士雅木家”牌木器清漆底漆，含主漆、固化劑和稀釋劑，色精選用‘‘立邦”牌紅、黃、黑3種油性色精。
試材:紅橡木、黑胡桃實(shí)木復(fù)合地板素板和已油漆樣品地板，由廣州厚邦木業(yè)制造有限公司提供。
2.2試驗(yàn)步驟及過程
計(jì)算機(jī)配色有3個(gè)主要因子：色精數(shù)據(jù)庫、基底色和目標(biāo)色。色精數(shù)據(jù)庫是計(jì)算機(jī)配色的數(shù)據(jù)來源；基底色是指物體的初始顏色；目標(biāo)色是指配色后所要達(dá)到的最終顏色。計(jì)算機(jī)配色則是根據(jù)基底色與目標(biāo)色之間的顏色差異，借助色精數(shù)據(jù)庫，計(jì)算出漆料各組份的添加比例，最后生成配方。
圖1為試驗(yàn)步驟及過程。首先制作不同色精漆料的漆膜色樣，采集色樣顏色數(shù)據(jù)，初步建立色精數(shù)據(jù)庫;之后通過一次配色試驗(yàn),觀察分析色樣與標(biāo)準(zhǔn)樣的顏色差異，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性，如配色效果不合格,則需要重新建立色精數(shù)據(jù)庫，如配色效果合格，則色精數(shù)據(jù)庫建立完成;再利用建立的色精數(shù)據(jù)庫進(jìn)行紅橡木實(shí)木地板配色試驗(yàn)。測量地板素板顏色作為基底色，測量紅橡木已油漆樣品地板顏色作為目標(biāo)色，計(jì)算配方進(jìn)行調(diào)色，分析配色結(jié)果。
2.3色精數(shù)據(jù)庫的建立
色精數(shù)據(jù)庫是計(jì)算機(jī)配色系統(tǒng)的核心組成部分,是計(jì)算機(jī)配色的計(jì)算基礎(chǔ)。色精數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性直接影響到配色結(jié)果的準(zhǔn)確性。色精數(shù)據(jù)庫的建立是將油漆、色精的具體色彩特性建立數(shù)學(xué)模型的過程。借助Colibri配色軟件，通過采集不同試樣的色彩及各組份的添加量進(jìn)行計(jì)算,建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。
2.3.1漆膜卡紙色樣的制作
所購買的底漆_共有3組原料:主漆、固化劑和稀釋劑，試驗(yàn)時(shí)調(diào)制的底漆中各組分的質(zhì)量比為2:1:1。
各組漆料調(diào)制過程中，選擇潔凈的塑料杯作為調(diào)漆容器。先稱量主漆與固化劑，用玻璃棒攪拌均勻，然后再加入稀釋劑并進(jìn)_步攪拌，最后加入色精進(jìn)行調(diào)色。
由于實(shí)驗(yàn)室條件所限，各色精組分的稱量不能做到絕對_致。表1中各色精組分的質(zhì)量都是實(shí)際所稱質(zhì)量，每組底漆的稱量也有一定的差異，并不影響色精數(shù)據(jù)庫的搭建。試樣越多，建立的數(shù)學(xué)模型也就越準(zhǔn)確，所搭建的數(shù)據(jù)庫也就越準(zhǔn)確，配色效果也就越好。通過檢測不同色精濃度所制試樣的顏色，采集大量的顏色數(shù)據(jù),就能夠有效地掌握油漆及色精的顏色特性,建立好的色精數(shù)據(jù)庫以滿足配色的需要。
表1中W表示底漆、B表示黑色色精、R表示紅色色精、Y表示黃色色精。各組色精的添加量是根據(jù)色精的用量范圍來合理設(shè)定的。本試驗(yàn)選用的色精用量范圍為0~3%,漆料選用100g,因此色精的添加量不超過3g。由于所用色精的用量范圍較小，本試驗(yàn)選用5種配比（0.20%,0.50%,1.00%,2.00%和3.00%)的添加量進(jìn)行試驗(yàn),共制作18組漆料試樣。W1組未添加任何色精，主要反映底漆的顏色特性;B1~B5組僅添加黑色色精,R1~R5組僅添加紅色色精,Y1~Y5組僅添加黃色色精，以探究單個(gè)色精的顏色特性；R6組和Y6組都添加了少量的黑色色精，以探究黑色色精分別與紅色色精和黃色色精混合的顏色特性。
將各組油漆試樣不斷攪拌均勻，再將黑白卡紙進(jìn)行編號(hào)，裝夾在RK壓印床上。吸取適當(dāng)漆料滴至平放的黑白卡紙上，將涂膜棒置于黑白卡紙上，自上而下刮膜，刮膜時(shí)力度均勻，動(dòng)作迅速、流暢、不停頓，漆膜厚度為100^m。待漆膜卡紙色樣晾干后進(jìn)行測量,每組漆料制作3張漆膜卡紙色樣，取平均值。2.3.2色精數(shù)據(jù)采集與配色偏差計(jì)算
將各漆料組分質(zhì)量及漆膜厚度輸入Colibri配色軟件,搭建色精數(shù)據(jù)庫框架。之后將晾干的漆膜卡紙色樣逐一采用分光測色計(jì)進(jìn)行檢測，得到L*a*b*色空間和L*C*h色空間的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及各種顏色的光譜反射曲線。將測得的各漆膜卡紙色樣的L*a*b*色空間的顏色指標(biāo)（明度L*、紅-綠坐標(biāo)a*、黃-藍(lán)坐標(biāo)b*)和L*C*h色空間的顏色指標(biāo)（明度L*、飽和度C*、色調(diào)^)的實(shí)際值導(dǎo)入Colibri配色軟件,搭建完整的色精數(shù)據(jù)庫。
根據(jù)表1中的試樣組分?jǐn)?shù)據(jù)，可以由Colibri配色軟件計(jì)算得到各組漆料的明度L2*、紅-綠坐標(biāo)a*、黃-藍(lán)坐標(biāo)b2*、飽和度C*及色調(diào)的模擬值，然后再按照下列公式計(jì)算各項(xiàng)顏色指標(biāo)的偏差值：
明度差、紅-綠差、黃-藍(lán)差、飽和度差、色調(diào)差和配色偏差，均能判斷色精數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確度。在計(jì)算完成后色部分漆膜試樣的AL*、AC*、AH*、AE*數(shù)值。各組漆膜卡紙色樣的AL*、AC*、AH*、AE*值越小,所建立的色精數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)確度越高。若AE*的值較大，則應(yīng)將該色樣的顏色數(shù)據(jù)舍去，重新計(jì)算數(shù)據(jù)庫。AE*表示試樣實(shí)際值與模擬值之間的色差，是判斷顏色差異的最終標(biāo)準(zhǔn)。人眼所能觀察到的色彩差異AE*值在1.0~1.5,對于AE*值的評(píng)判在各行業(yè)均有_定的共識(shí)，考慮到木材具有美麗的木紋,木地板油漆時(shí)_般選用清漆,木地板油漆調(diào)色有較高的難度,一般AE*<1就可認(rèn)為配色效果較為理想。AE*的最大值也可以根據(jù)實(shí)際要求設(shè)定,AE*的最大值越大，要求越低，反之則要求越高。
2.3.3色精數(shù)據(jù)庫分析檢驗(yàn)
為了驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性和實(shí)用性，以黑白卡紙上的白色為基底色，在黑胡桃木地板素板上某一固定位置取樣并作為標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行配色試驗(yàn)，以期獲得地板素板本身顏色的配方。根據(jù)色精數(shù)據(jù)庫，選擇著色劑系列、基底色和標(biāo)準(zhǔn)色，通過計(jì)算得出配方，見表2。
按照配色系統(tǒng)計(jì)算出的配方調(diào)配漆料，實(shí)際稱量底漆99.37g、黑色色精0.27g、紅色色精0.13g、黃色色精0.24g。攪拌均勻后，取樣涂抹在黑白卡紙上,用涂膜棒刮膜，漆膜厚度為100^m,待漆膜干燥后，對比配色效果。
用分光測色計(jì)測得試樣的顏色數(shù)據(jù)，錄入計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步對比。通過計(jì)算，得到試樣的光譜曲線圖與標(biāo)準(zhǔn)樣的光譜曲線圖（圖2),并利用2.3.2中的公式對試樣色與標(biāo)準(zhǔn)色的色彩數(shù)據(jù)計(jì)算分析（表3)。
圖2中的縱軸為反射率，橫軸為可見光的波長。可見光譜波長范圍近似為400~700nm,波長700nm的光為紅光，波長400nm的光為紫光，從波長700nm到400nm依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。如果光譜曲線相近,則人眼所看到的物體的顏色也就相似,反之則有一定的區(qū)別。從圖2可以看出試樣的光譜曲線與標(biāo)準(zhǔn)樣的光譜曲線存在_定的差異,在曲線圖的兩端表現(xiàn)得尤為明顯，說明試樣對于紫光和紅光的反射率大于標(biāo)準(zhǔn)樣，配色效果存在_定的誤差。
2.4紅橡木實(shí)木地板計(jì)算機(jī)配色試驗(yàn)
采用紅橡木實(shí)木復(fù)合地板作進(jìn)_步的油漆計(jì)算機(jī)配色試驗(yàn)，選取3塊地板素板和1塊油漆過的成品地板。使用分光測色計(jì)從成品地板上取色作為標(biāo)準(zhǔn)色，取素板試樣的顏色作為基底色，基于色精數(shù)據(jù)庫進(jìn)行油漆配方計(jì)算，根據(jù)配方進(jìn)行調(diào)漆，并涂刷到地板素板上。由于木地板本身的顏色不均勻，因此，測色時(shí)均采用多次測量取平均值的方法，提高取色的準(zhǔn)確度。
試驗(yàn)所選3組試樣雖然是相同樹種，但能看出各試樣之間的顏色存在_定的差異。從3塊素板中取色作為基底色，取成品地板的顏色作為標(biāo)準(zhǔn)色，選擇著色劑系列，計(jì)算所得配方見表4。
3結(jié)論
(1)本試驗(yàn)根據(jù)所用色精的使用量范圍，采集了色樣的顏色數(shù)據(jù)，建立了木材油漆色精數(shù)據(jù)庫。按照該方法建立的色精數(shù)據(jù)庫可以滿足木地板油漆計(jì)算機(jī)配色的需要。
(2)在紅橡木實(shí)木地板配色試驗(yàn)中，配色效果與標(biāo)準(zhǔn)試樣存在差距，配色偏差A(yù)E*大于1,各處配色偏差值大小不_。由于木材自身的顏色不均勻，對顏色測量和油漆的計(jì)算機(jī)配色準(zhǔn)確性有較大影響，因此，這樣的配色偏差在木地板生產(chǎn)和使用中可以接受。
(3)除了顏色，木材油漆還需要能夠充分表現(xiàn)木材自身的紋理美，今后要結(jié)合工廠的木地板油漆工藝和資深油漆工的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步研究。
