色牢度评级方法的研究进展和分析

薛丽云，魏奕雯，赵维斌

（1.上海毛麻纺织科学技术研究所，上海 200082；2.上海市纺织科学研究院，上海 200082；3.山东晶鑫无纺布制品有限公司，山东 276000）

色牢度评级方法的研究进展和分析

薛丽云1，魏奕雯2，赵维斌3

（1.上海毛麻纺织科学技术研究所，上海 200082；2.上海市纺织科学研究院，上海 200082；3.山东晶鑫无纺布制品有限公司，山东 276000）

介绍了色牢度客观评级的原理和色牢度评级方法的研究进展，并对主观评级和客观评级进行了比较分析，发现主观评级方法具有局限性和不确定性的缺陷，客观评级方法具有仪器成本高和耗时长的缺点，这一结果导致目前各大检测中心仍以主观评级方法为主。

色牢度；主观评级；客观评级

0　引言

色牢度是检验纺织品内部质量的重要指标。纺织品在生产加工的使用过程中，需经过各种物理化学作用。色牢度测试是通过模拟上述过程进行纺织品染色色牢度的评定，以变色用灰卡为参照物，比较纺织品试验前后颜色的差异，评定色牢度级数。色牢度评定主要有主观评级和客观评级两种方法。主观评级根据人眼对比判定，色牢度试验后纺织品的色相、明度和彩度都发生了相应变化，人眼的视网膜感知后经过视神经传输到人脑，人脑经过综合评定得到评定级数。主观评级作为一种方便快捷的评级方法，目前在各大检测中心被广泛使用，但主观评级具有局限性和不确定性两大缺陷，评级时所有的变色用标准灰卡分九级五档，从高到低分别为5级，4～5级、4级、3～4级、3级、2～3级、2级、1～2级、1级，客观评级可以避免主观评级的上述两个缺点，将评级数字化应用于染色配色中，可以在两只小样色牢度差异很小的情况下，快速便捷地选取最优的染色配方。由于客观评级的不确定性并非来自于检测者，而是来自于系统误差，因而目前国内外许多专家学者致力于客观评级的研究，希望未来客观评级可以代替主观评级。

1　色牢度客观评级原理

色牢度客观评级原理可分为测色仪器和数字眼评级两种方法，其中测试仪器评级的原理是根据CIE测色配色体系发展而来的，数字眼评级的原理则是用数码相机代替人的眼睛，利用RGB值等数值记录纺织品的色相、明度、彩度，使用色差公式计算检测前后纺织品的色差，再利用色差与色牢度之间的转化公式得到纺织品的色牢度。电子眼色牢度仪一般配备了国际广泛认可的CIE Lab表色系统和色差公式CIE1994、CMC和CIE2000，先由仪器采集设备获取试样的RGB信息，再与DigEye进行表色系统的转换，得到XYZ值和Lɑb值，并根据色差公式计算得到色牢度评级数据。

2　国内外色牢度客观评级方法进展

从上世纪七十年代末国外开始研究色牢度客观评级。BECERIR Behcet［1］侧重于在两种颜色系统（CIE Lab）和亨特在不同光源（D65和F2）条件下，用五种不同方程式（CIE Lab 1976、亨特色差公式、CIE1994、CMC和CIE2000）对分散染料染锦纶耐水洗色牢度数据进行评级。结果表明，根据CIE Lab和亨特系统计算出的黄色和蓝色染料的色坐标是不同的，并且不同色差方程按照CIE Lab色彩空间计算得到的色差结果也不同，且在CIE Lab系统下获得最大色差结果，在CIE 2000系统下获得最小色差结果。1987年ISO国际标准化组织接受了德国提出的仪器评级与目测评级直接换算的公式，即ISO 105—A04《纺织品色牢度试验部分：贴衬织物着色度的仪器评定法》中的SSR公式（Stainning Scale Rate）。1989年瑞士提出变换公式并被采纳用于ISO 105—A05《纺织品色牢度试验：仪器评估变化在颜色测定灰度等级》。二十世纪九十年代我国制定了FZ/TO 1023—93《贴衬织物沾色程度的评级方法》和FZ/TO 1024—93《试样变色程度的仪器评级方法》的标准，并研制出一批测色仪，这些测色仪由光谱光度测色计、测色色差计或三刺激色度计组成，能够测量输出D65标准照明体10视场观察下的色度数据［2］。将测色仪器与计算机连接，用软件对色差进行定量分析时，可直接通过色牢度与色差的对应关系来评级，如京康光仪器公司生产的SC—80A测色色差仪、温州仪器厂生产的WS-SD（d/o）色度白度仪、北方光电公司和北方理工大学开发的FS-400测色色差仪和香港盛宜公司推荐的美能达CR—300色度仪等，从仪器评级后得到数据分析，一致率约为85%［3］。对于个别色别和色种，客观和目测评级还存在相差较大的情况，有的甚至相差一级。

国内众多学者都致力于研究客观评级检测技术。青岛大学的崔源［4］通过对RGB、XYZ、Lɑb颜色空间的建立以及色度空间相互之间的转换求得色差，然后通过分析得出色牢度等级，再利用Visual Basic编写出一套用于纺织品色牢度分析的颜色识别系统。通过该分析系统对样本进行评级，得到仪器评级数据。将该数据与目测评级结果进行对比，发现变色与沾色的仪器评级数据与目测评级结果差异很小，所以该系统的建立可以达到实际运用的需要，通过加入图像识别等功能，可以降低人为因素的误差。朱鹏程等［5］人的专利涉及一种对纺织品色牢度色差评定的方法和装置，该装置由摄像设备、扫描仪、图像采集设备、光照系统和具有色牢度评级测试的图像组成。将图像传送到计算机后，计算机分析软件从仪器采集纺织品色牢度的图像中提取色牢度特征信息，对纺织品依次进行图像预处理、滤波去噪、色值和色差界定、色牢度匹配、标准校核、色差评定和色牢度评级。在检测色牢度的仪器研究方面，徐小力［6］的智能化数字测色仪系统以及卢京潮［7］的动态分光测色仪计算机控制系统也都受到很多关注。

3　主观评级和客观评级差异性比较

目前各大检测中心仍以主观评级为主，主观评级方法和客观评级方法的主要差异性见表1。

表1　主观评级方法和客观评级方法比较

4　结论

由于目前国内外对颜色评价标准评价不一，检测仪器成本高，国内客观评级没有相关评定标准，且所需检测仪器性能还不完备，测试时间也比主观评级相对要长，限制了客观评级代替主观评级，因而客观评级还不能代替主观评级，使得各大检测中心仍用主观评级方法对色牢度进行评级。

［1］BECERIR Behcet.Assessmentofthe Resultsof Different Color Dif ference Formulae under Different Illuminants by Wash Fast ness Tests［J］.Fibers and Polymers.2011（12）：946-956.

［2］ 曲岩春，龙玲，徐青.仪器评定浸渍纸层压木质地板耐光色牢度的探讨［J］.木材加工机械，2010（2）：26-28.

［3］ 顾民.仪器评级的现状与展望［J］.江苏丝绸，1997（2）：46-47.

［4］ 崔原.基于计算机技术的颜色空间转换模型研究与色牢度分析系统建立［A］.青岛：青岛大学2010.

［5］ 喻忠军，吴洪武，刘军红.《纺织品耐光色牢度评定方法的探讨》［J］.中国纤检，2011（11）：52-53.

［6］ 徐小力，梁福平，吴国新，等.现代仪器研发系统的柔性集成机制与系统构建［J］.北京信息科技大学学报，2009，24（2）：19-23.

［7］ 卢京潮，阎建国.动态分光测色仪控制板设计［J］.电子器件，1997，20（1）：579-582.

Research progress and analysis of color fastness rating method

XUE Liyun1，WEI Yiwen2，ZHAO Weibin3
（1.Shɑnghɑi Wool&Jute Textile Reseɑrch Institute，Shɑnghɑi 200082，Chinɑ；2.Shɑnghɑi Textile Reseɑrch Institute，Shɑnghɑi 200082，Chinɑ；3.Shɑndong Jingxin Wufɑngbu Zhipin Co.，Ltd.，Shɑndong 276000，Chinɑ）

The research status of color fastness rating method is introduced.The subjective evaluation and objective evaluation is compared.It is found that the subjective rating method has limitations and uncertainty and the objective rating method has the high cost of instrument and testing time.In the major test center，the subjective rating method is still as the main method due to the above results.

color fastness，subjective rating method，objective rating method

TS107

A

1001-7046（2016）03-0004-03

2016-06-03

薛丽云（1982-），女，工程师，主要从事纺织品色牢度检测和分散染料染色研究工作。