白度是表示物質(zhì)表面白色的程度,以白色含有量的百分率表示。量化白度一般采用專業(yè)的設(shè)備,如:白度儀、色差儀、分光測色儀等,這些設(shè)備都是根據(jù)一些算法得出結(jié)果的,本文主要盤點(diǎn)了五種常見的白度計(jì)算公式。
1. 甘茨白度
甘茨白度是CIE 白度委員會在1986 年正式公布出版的白度公式??梢詫憺閃GANZ,其特點(diǎn)是:以物體顏色的三刺激值為依據(jù)作為計(jì)算,顏色的三刺激值性質(zhì)決定了對白度的貢獻(xiàn),它們的等白度表面是等間距的平行面,其白度可以用Y,x,y 的線性公式表示:
W=Y+800(xn- x)+1700(yn- y)
W10=Y10+800(xn- x10)+1700(yn- y10)
TW=900(xn- x)- 650(yn- y)
TW10=900(xn- x10)-650(yn- y10)
W10 為白度值;TW,TW10 為淡色調(diào)指數(shù);Y,x10,y10 為在10o 視場下,測得試樣值;xn,yn 為在10°視場下D65標(biāo)準(zhǔn)光源的坐標(biāo)值;xn=0.3138,yn=0.3309。 從公式可以看出,對于任何光譜中性的白度樣品,其白度值W都等于三刺激值Y,W值越大,表示白度越高。淡色調(diào)指數(shù)值可正可負(fù),正值越大表示帶淡藍(lán)—綠度越大,負(fù)的絕對值越大就表示淡品紅—黃度越大。公式主要用于W(或W10)值大于40、小于(5Y- 280)或小于(5Y10- 280),TW(或TW10)值大 于- 3、小于+3 的樣品。該公式結(jié)果與目視的相關(guān)性較好,但其級差與目視級差差別較大,對明顯帶顏色的樣品沒有意義。
2. 藍(lán)光白度(又稱R457白度)
R457白度是一種簡易的測量方法,在國際標(biāo)準(zhǔn)ISO2470 紙張漫反射比的測量,以及我國造紙、塑料、建材等一些行業(yè)中都使用了R457白度。它規(guī)定利用近似的A光源照明,白度儀器的總體有效光譜響應(yīng)曲線的峰值波長在457nm處,半寬度44 nm。
定義藍(lán)光白度為:Wr=KrΣβ(λ)F(λ)△λ
式中:Kr=100/ΣF(λ)△λ;β(λ)為與標(biāo)準(zhǔn)白板的藍(lán)光白度儀器相同照明觀察條件下的光譜亮度因數(shù)。ISO關(guān)于紙張板白度的最新標(biāo)準(zhǔn)也使用了三刺激值反射比因數(shù)的概念和定義。這樣一般三刺激值色度 測量儀在D65/10°條件下,利用測量Z值獲得R457白度值,其轉(zhuǎn)換方程為:
Wr=0.925×Z+1.16
3. 亨特白度
根據(jù)GB/T 5950—1996《建筑材料與非金屬礦產(chǎn)品白度測量方法》提出了亨特白度公式:WH=100-[(100- L)2+a2+b2]1/2
式中,WH 為亨特白度;a,b 為亨特色品指數(shù),
a=17.2(1.0547X10-Y10)/Y101/2,
b=6.7(Y10- 0.9318Z10)/Y101/2;
L 為亨特明度指數(shù),L=10Y101/2;X10,Y10,Z10為三刺激值。
亨特白度測量條件采用C照明體2 o視場觀測條件。此白度值的特點(diǎn)是以色差的形式計(jì)算白度,測定結(jié)果的白度值較高,級差較小,適合于白度值較高樣 品的測定。
4. Taube白度
該白度為美國材料試驗(yàn)協(xié)會(313-73ASTM)使用的TAUBE公式計(jì)算出的一個數(shù)值,公式為: WT=3.367X-3Y 該公式計(jì)算出的白度值的級差與目視感知的級差符合性較好,但只能用于中性樣品。有的美國企業(yè)使用Y 值來表示測定樣品的白度值。
5. 建材與非金屬礦產(chǎn)品通用公式
WG=Y10+400x10-1000y10+205.5
這個公式是在GB/T5950-1996《建材及非礦產(chǎn)品白度測量方法》中規(guī)定的公式之一,它在考慮了我國白色產(chǎn)品生產(chǎn)情況及產(chǎn)品白色度值的前提下,同時做了向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏的工作,使得該公式在測試方法、 量值評價等方面既符合我國實(shí)際情況,又與國際測試水平靠攏。