色彩学颜色学AsiafinePigmenttraining.ppt

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,色彩学 颜色学Asiafine Pigment training,1.,顏色學原理,1),光線與顏色,6),光與物体的交互性,2)電磁波的頻譜範圍,7)標準光源,3)光的傳播,8)物體的顏色,4)加法混色,9),光與物体的交互性,5)减,法混色,10)同色異譜,11),CIE-,颜色圖 12),CIE L*a*b*,计算公式,光線與顏色,颜色,是人眼受到一定波,長,的光,線,的刺激通,過視覺,神,經,感知的结果。,有光,線,才能看到物,體,在宇宙中,廣,泛的光谱,範圍,中,人們,只能用肉眼,觀,察到小,範圍,的光波,(380-700,納,米),我,們將此範圍內的波稱為可見光,.,藍,光,波,長,：小于480 纳米；,绿光,波長,：480-560 纳米,黄光,波,長,：560-590 纳米；,橙光,波長,：590-630 纳米,红光,波长：大于630 纳米,人類的肉眼是看不到長波長和極短波長的光線,。,電磁波的頻譜範圍,(,對數標尺,),红外光,紫外光,無線電波,光 波,X,射,線,-射,線,可见光,LW,MW,KW,UKW,dmW,cmW,mmW,频率,(,Hz),波长(,m),1,Km,1,mm,1,nm,1,Xe,10,5,10,7,10,9,10,11,10,13,10,15,10,17,10,19,10,21,10,23,10,3,10,1,10,-1,10,-3,10,-5,10,-7,10,-9,10,-11,10,-13,可見光波長範圍,：380-700纳米,牛,頓,1643,1727,實驗,光的傳播,白色光,棱镜,700,nm,380,nm,太陽光也叫白色光,白色太陽光包含除品紅以外的所有色光,由不同波長的光線混合組成。,白光通過棱镜被分解成各種色光的過程稱為光的色散,红,橙,黄,绿,青,藍紫,這種加法僅對可見光有效,.,加 色 法,在加色法中，,單獨,的颜色加在一起组成白色,.,兩種以上的光混合在一起，光亮度會提高，混合色的總亮度等於相混合的各色光亮度之和。其三原色是红光(700nm)，綠,光(546nm)，,藍,紫光(345.8nm)，,這三種,色光都不能用其他色光相混而,產,生。按一定比例混合红，,綠,，,藍,紫色光可,獲,得,無,彩的白光 或灰色光,。,减 色 法,通过叠加所有三种颜色滤镜可得到深灰色,(,而不是黑色),所有三种颜色都吸收可见光,所以只有少量的光线透过,.,从复色光中(或白光)减去一种或几种单色光而得到另一种色光的效果。色素的三原色黄，品，青不能由其他色素混合得到，但调整色素三原色的比例却可混合得到所有的色彩。减色法中，混合的色彩越多，明度越低，纯度也会下降。,减色法三原色混合结果会出现黑色,。,黄 青 品,Example:yellow/Cyan green,实例:黄+青=绿,0,2,0,4,0,6,0,8,1,0,nm,380,440,520,600,680,透 射,吸收 :结构特性,散射 :粒子特性,反射 :表面特性,缓冲,透 射,反射,散射,吸收,吸收：光除了透射外，也可被吸收或作为可见光消失,光散射：光线照射到与其周围物体折射率不同的物体上时会发生散射,光与物体的交互性,标准光源,D 65,C and A,的辐射分布.,相对辐射分布,这些数值是在1931年设定的，对应,2,观察角.,在1,964,年，开始引入,10,的观察角。随后标准光源,D 65,开始使用.,标准光源,A,与白炽灯泡光波的分布相当,(,因此被称作人造光色,).,物 体 的 颜,色,需有光线才能看到的物体叫做非发光体,反射,透射,绿色透明色样,红色色样,绿,红,白(不带颜色的),白(不带颜色的),同 色 异 谱.,red,依赖的,非同色异谱,同色异谱,光源,观察角,反射,独立的,red,光谱配色对:光谱反射率相同，在所有照明条件下颜色都匹配,条件配色对:光谱反射率不同，在特定照明条件下对于特定,观察者颜色才匹配,同 色 异 谱 说 明,又称为条件等色，指两个色样在可见光谱内的光谱分布不同，而对于特定的标准观察者和特定的照明具有相同的三刺激值的两个颜色。我们将光谱反射率曲线不同，但在某一条件下色坐标相同的一对物体定义为同色异谱物体，或条件配色对，如果照明发生变化则该物体将不再匹配。标准光源的使用非常重要,。,同色异谱的意义,可用不同的材料得到颜色的匹配,可用少数几个颜色,(,如三原色或四原色,),拼色复制许多颜色,可用无毒的着色剂替代有毒的颜料。,可用便宜的着色剂来替代昂贵的着色剂以降低成本。,同色异谱现象的存在使得使用不同的着色剂调色成为可能,1931,年建立的,CIE,颜色模型.,后面的,CIE*XYZ,模型(“鞋底状,”),就是由此模型发展而来的,色调,明度,饱和度,*,CIE=,国际照明协会.,色 调：色与色的区别,明 度：颜色的鲜艳度或灰暗度,饱和度：单一颜色的深度，在色调质的基础上表现出颜色的纯度,颜 色 的 属 性,1.色调,色调(H)又称色相，,是色与色的区别,，如黄，红，兰，绿等。一定波长的光或某些不同波长的光混合，会呈现出不同的色彩表现，即色调。,2.明度,表征,颜色的鲜艳度或灰暗度,，,对于色调相同的颜色来说，如果光波的反射率，透射率或辐射光能量不相等时，最终的视觉效果也不同，这个变化的量称为明度。颜色的明度取决于光线反射，透射及辐射能量的大小。着色物明度值的大小取决于颜料色量的多少。,3.饱和度,饱和度也叫,纯度或彩度,，指反射或透射光线接近光谱色的程度。在纯色颜料中加入白色或黑色后饱和度会降低。饱和度最大的颜色在可见光谱中是各种单色光，称为光谱色。,0,1,0,2,0,5,0,6,0,4,0,3,0,7,0,0,0,8,0,9,0,1,0,2,0,5,0,6,0,4,0,3,0,7,CIE-,颜色图,xy,-,图,本颜色图根据颜色座标列出了所有可能,的颜色,.,确定颜色只需,X，Z,座标就可以.,x=,X,(,X+Y+Z),y=,Y,(,X+Y+Z),z=,Z,(,X+Y+Z),Y,座标是用来确定颜色的亮度的,.,颜色光谱座标:,颜色 纳米,x y z,红,橙,黄,绿,兰,紫,670 620 585 525 470 400,0,74 0,69 0,54 0,08 0,12 0,18,0,26 0,31 0,46 0,84 0,07 0,00,0,00 0,00 0,00 0,08 0,81 0,82,标准三刺激值,X,Y,和,Z,在这里被换算成如下颜色座标：,(x,y,和,z):,CIE L*a*b*-,色彩模型.,黑,白,L*,红,+,a*,黄,+,b*,兰,-,b*,色彩是人眼对颜色的感觉，根据这种感觉可以分辨各种颜色.,绿,-,a*,C*=,彩度差,H*=,色调差,L*=,明度差,a*=,红/绿 -彩度,b*=,黄/兰,-,彩度,L*=,明度,E*ab=(L*),2,+(a*),2,+(b*),2,E*ab=(L*),2,+(H*),2,+(C*),2,符号代表的内容:,CIE L*a*b*,计算公式,L*,a*,b*,L*,大于0 表示明亮度高，小于0 表示灰暗度高,a*,大于0 表示靠近红光，小于0 表示靠近绿光,b*,大于0 表示靠近黄光，小于0 表示靠近兰光,L*,CIE L*a*b*,系统,a*,L*=,明度,a*=,绿/红,-,轴,b*=,兰/黄,-,轴,C*=,彩度,h*=,色调(角,),b*,L*=0,C*,h,ab,E*,L*,L*=100,-,a*,+,a*,+,b*,-,b*,无色点,E ab,-,a,+,a,F2,F1*,b+,-,b,黑,F1,白,F1 =,试样,F2 =,标样,=,色差,E ab,F1,F2,=,实际色差.,F1*,F2,=,水平面色差,色差(,E)-,举例,CIE*-,颜色系统.,1,3 .2,0 =5,H*,的允许范围,0,0 .0,2 =1,0,2 .0,4 =2,0,4 .0,7 =3,0,7 .1,3 =4,H*,“,色光,更红,黄 更绿,更红 橙 更黄,更兰 红 更黄,更兰 紫 更红,更绿 兰,更红,更黄 绿 更兰,”,纯度/彩度,灰 暗,明 亮,彩度减少,彩度增加,+,+,L*+,C*+,L*,-,C*,-,更干净,更脏,-,-,L,C,2.颜料基础知识,1)着色剂分类 1,0)耐晒性,2),着色剂的物理性能 1,1,)耐候性,3),颜色索引 1,2,),耐迁移性,4),类别名称 1,3,)热稳定性,5)什么是颜料 1,4,)耐溶剂性,6)无机颜料的分类 1,5)比表面积,7)有机颜料的分类 16)颜料不同形态下的尺寸,8)颜料的发色原理 17)合,記,有机颜料性能介绍,9)标准色深（SD）1,8)着色力,彩色颜料,黑颜料,珠光效果颜料,金属颜料,白颜料,颜 料,染 料,颜 料,染 料,着 色 剂,无 机,有 机,彩色颜料,彩色染料,黑颜料,黑染料,荧光染料,在颜色色相(,DIN 55944),之后的分类,荧光颜料,着色剂的物理性能,白颜料,无机着色颜料,有机着色颜料,染料,碳黑,散射光线,重散射及吸收,轻散射及吸收,吸收,全吸收,颜 色 索 引,颜色索引(Color Index),是一部国际性的染料和颜料及中间体品种的汇编。,是由英国染色家协会同美国纺织化学家及调色家协会共同编辑出版的,.,主要内容：,1。以表格形式列出染料颜料的化学分类，CI结构编号，色调，色牢度及用途。,2。介绍染料和颜料的结构式，制备途径，性质，化学命名发明者和所申请的有关专利等。,3。染料与颜料制造厂商缩写代号索引，以字母顺序排列，另外还介绍了染料，颜料的生态和毒性学等。,颜 色 索 引,如,生产厂商，带商品名称-,Hostaperm,结构(可选择的),性能,应用领域,对应颜色索引:,结构号,C.I.12370,属性名称,C.I.Pigment Red112,商品名称,Permanent Red FGR,按颜色索引排列,按应用，性能，色光及结构分类,按颜色索引分类,结构号,C.I.12370,属性名称,C.I.Pigment Red112,颜料及颜料的命名法,什么是颜料?,颜料一般不溶于所应用的材料中,颜料在实际应用中不会受到物理及化学因素的影响,.,颜料的着色作用是靠对光线有选择的吸收及散射来实现的,.,颜料的供货形态可以是精细的粉末，也可以是滤饼.,颜料是彩色的，黑的，白的或荧光的微粒子，有机的或无机的固体物质,无机颜料的分类,二氧化钛包覆的云母粉,铝粉,铜金粉,铜锌合金粉,黑颜料,二氧化钛.氧化锌,硫化锌,白颜料,产品种类,类型,碳黑,氧化铁黑,金属络合黑,填料,彩色颜料,金属颜料,珠光颜料,氧化铁,氧化铬,铬酸铅,/,钼铬铅,镉类,群青 锰紫,钒酸铋,碳酸盐类,硫酸盐类,硅酸盐类,有机颜料的分类,按化学结构分类,酞青类,(Phthalocyanine),喹酞酮类，异吲哚啉酮,硫靛系颜料，蒽醌颜料,喹吖啶酮,(Quinacridone)，,北系和匹系颜料,苯并咪唑酮,偶氮缩合,单偶氮，双偶氮,偶氮类(Azo),产品类别,化学结构,非偶氮类,(也称杂环类),二恶嗪类颜料，三芳甲烷类,吡咯并吡咯二酮类,(DPP),3,颜料性能介绍,1)标准色深（SD）,2)着色力,3)耐晒性,4),耐候性,5)耐迁移性,6)热稳定性,7)耐溶剂性,8)比表面积,9)颜料不同形态下 的尺寸,10),合記公司有机颜料品种介绍,11)合記公司有机颜料性能表,标准色深是目测颜色强度的感觉,SD,-,标准色深,是某一约定的颜色的深度,即某一给定颜色与纯白的目视差别.饱和度增加,颜色强度越高:亮度增加,颜色强度下降.颜色的计算可根据,DIN,53235,的,CIELab,体系进行.,1/3SD,-,1/3,标准色深,是冲淡色,1/25SD,-,1/25,标准色深,是冲淡色,VT,纯色,又称饱和色,没有用白料冲淡的颜色.,TT,深色,是指用白料,1：1,冲淡的颜色.,标准色深(,SD,),DIN53235,着 色 力,着色力(也称着色强度)是颜料赋予被着色物质颜色深度的一种度量。影响颜料着色力的因素除颜料本身外，还与被着色物质组份，材质及应用条件有关。通常定义标准品的着色力为100%，将待测样品与标准样品进行比较,油墨：是指用1.5g/m的油墨印刷，达到“标准色深”（SD）时，油墨的颜料加入量。,油漆：1份彩色颜料需要加入TiO2的份数，以达到“颜色的标准色深”（SD）,乳胶漆：将1000g的TiO2,着色至颜料本色的1/25标准色深时所需加入Colanyl色浆的克数。,塑料：是指将每公斤含5%TiO2（PVC）或1%TiO2,（PO）塑料，达到“颜色的标准色深”（SD）时所需要的颜料克数。,耐 晒 性,耐晒性是指颜料或含有颜料的应用体系在日光照射下，在特定时间内保持着色层色泽的能力。,除少数无机颜料外，大部分无机颜料及有机颜料在光照下或多或少都会发生变色现象。,耐晒性不仅仅依赖于颜料的,结构,和,颗粒的大小,，还有赖于其各种各样的,应用领域,和,颜料浓度,。,试样置于玻璃下，在阳光或人造光源（氙灯）下,曝晒。,评定方法：将样品与羊毛蓝卡在,同一条件,下曝晒，根据DIN16525 或DIN 53388评定。8级羊毛蓝卡是根据DIN 54003标准化的。8级最高；1级最低。,耐光性高一级，两倍长的曝晒时间。,耐光性高二级，四倍长的曝晒时间。,耐光性高三级，八倍长的曝晒时间,DIN 53952,规定的羊毛兰卡,.,未曝晒,3,级曝晒,5,级曝晒,7,级曝晒,8,7,6,5,4,3,2,1,级别,I SO,规定 以一种标准兰色颜料(维多利亚兰)受 氙灯照射时颜色的变化情况作为耐晒牢度,耐 光 性 与 不 同 辐 射 源 的 关 系.,户外曝晒的时间与耐晒级别也取决于开始试验的时间,户外曝晒试验是将试样放置于玻璃板下面,5,4,h,15 h,34 h,100 h,240 h,400 h,800 h,1600 h,2,5,h,6,5 h,9 h,41 h,80 h,130 h,260 h,520 h,2,5,h,6,5 h,15 h,60 h,110 h,200 h,400 h,800 h,2,5,h,8 h,20 h,75 h,160 h,270 h,540 h,1100 h,4,Days,14“,28“,70“,100“,140“,160“,360“,羊毛兰卡,XE 1200 GL XE 1200W Weatherometer Suntest,折合户外天数,1,2,3,4,5,6,7,8,耐 候 性,大气中的各种化学物质如水分，工业废气等都会对颜料体系产生侵蚀。耐候性就是指其抵抗大气中化学及物理因素(包括光照)而保持其色泽的能力。,耐候性取决于不同颜料，不同浓度，不同应用领域，,不同冲淡程度和不同气候条件。,评定方法是户外曝晒12或24个月（Floride Test）,加速老化是用老化仪测试成千小时，人工条件下进行。（Weather-O-Meter）,根据标准DIN54001由5级灰卡评价颜色的变化。,5级最佳；1级最差。,不同颜料的,耐候性,结果可能异于耐光性,是一个系统性测试，要将所有的原料组成考虑在内,佛罗理达耐候试验站,户外自然曝晒试验,全球的光辐射量(以,Kly,表示),60,60,60,70,70,70,80,80,80,100,120,160,160,160,160,160,160,160-180,120,200,180,180,180,180,140,120,120,100,80,70,160,140,100,120,100,耐迁移性,迁移性是颜料从其所在的涂层中转移到与之接触的另一物质表面上的现象。,起霜(Blooming),：,色料渗出并能被擦掉。,这与颜料的类型，加工温度和颜料的浓度有关,。,咬底(Overspray),：,颜料迁移到下一道漆中。,这与处理温度，颜料的浓度和曝晒时间有关。,渗色(Bleeding),：,颜料从塑料中迁移到与其直接接触的材 料中去。,这也与加工温度，颜料的浓度和曝晒时间有关。,根据DIN54002“颜色的渗出”5级灰卡标准进行,。,热 稳 定 性,主要依赖于：,应用介质（粘结料或塑料）；,颜料浓度,在加工温度下的停留时间。,耐烘烤,耐 溶 剂 性,如果有机颜料在其应用价值中有较大的溶解时,则在涂层中会出现重结晶,絮凝,起泡等问题.,溶剂的极性越强,对有机颜料的溶解力越大,测定方法：,在油漆领域，测定耐溶剂性用粉状颜料。,在油墨领域，则由印样本身测定。,评定是根据DIN54002“颜色的渗出”5级灰卡标准进行。,比 表 面 积,比表面积是用来计算基墨（或色浆）配方。,颜料的粒子越小，其比表面积越大。,单位是m/g,比用吸油量准确。,一般有机颜料的比表面积为十几到几十m/g,60,000 平方厘米,10,12,1微米,60 平方厘米,10,3,1毫米,6 平方厘米,1,1厘米,颗粒总,表面积,颗粒,数量,颗粒,直径,颗粒大小及表面积的关系,0.4,0.3,0.2,0.1,15,20,30,60,粒子直径单位,(微米),颜料比表面积,m,2,/cm,3,假设为球型粒子可以得到以下数据,凝聚体,聚集体,初级粒子,颜料不同形态下的尺寸,0.01 0.05um,0.05 0.4 um,0.1 20 um,颜料粉,Pigment Powder,聚集体+凝聚体,20 100 um,VOC,(挥发性有机化合物),&APEO,沸点 =250C,蒸汽压（23C)=10 P,可被定义为非溶剂，比如丙二醇。,APEO=Alkylphenol Ethoxylate,脂环基-酚-乙氧基酯（内分泌干扰质）,乙二醇被列为该可疑物质！,对生活消费用品着色剂的纯度要求,一般来说，有机颜料很难溶于水和其它常见溶剂，因此大多数品种不具毒性或毒性很小。研究表明,在通常条件下有机颜料对生命体没有急性和反复接触后的毒性,也没有明显得诱变性和致癌性。,但在有机颜料中仍不免会存有痕量的不纯物，为确保对人体的安全，欧洲等发达国家制订了相应的,纯度标准 如Recommendation IX 和 European Resolution AP(89).对某些应用领域如食品包装物，生活消费品，化妆品类的着色剂中残存的痕量重金属离子,芳香胺等不纯物进行了限定.,在0.1当量的盐酸中下列重金属和芳香胺的最大溶解量为：,