自然界中有許多白色,如雪、石灰、棉花等。白色具有光譜反射率高、色度低的特點(diǎn)。一般認(rèn)為,當(dāng)物體表面對可見光譜的全波長反射率超過80%時,物質(zhì)表面可視為白色。“顯白的水平”,表示白色或接近白色樣品的白色水平。值越大,越白。它通常被使用WI表示。
表達(dá)白度的方法有很多,不同行業(yè)采用的方法也不一樣。使用較多的方法主要是藍(lán)光白度和藍(lán)光白度CIE白度,除了甘茨白度,Hunter白度,Berger白度等方法。印刷業(yè)主要使用Tappi亮度(一種藍(lán)光白)和CIE白度來判斷紙張或白墨的顯白水平。
介紹印刷常用的Tappi在亮度之前,首先要介紹藍(lán)光白度及其主要標(biāo)準(zhǔn)分類。
藍(lán)光白度是單波段白度公式,測量短波段457nm藍(lán)光漫反射因子,R457表示。主要分為Tappi亮度(又稱GE亮度),ISO亮度和D65亮度。藍(lán)光白度對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)如下:光學(xué)幾何與光源條件的對比:
Tappi亮度:Tappi亮度有兩個標(biāo)準(zhǔn),Tappi452是印刷和造紙行業(yè)常用的白度標(biāo)準(zhǔn)之一,需要452°/0°獲取儀器測量R457;Tappi525要求的是積分球式獲取儀器測量R457。造紙業(yè)技術(shù)協(xié)會(TAPPI)已授權(quán)T452用于測量紙張的亮度。TappiT452又被稱為GE由于通用電氣發(fā)明了第一臺紙張亮度測試機(jī)。這種方法規(guī)定了45種測量方法°/0°燈源為C。一般用于造紙廠T452控制紙張的白度,在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的前提下,白度要求會有一個容差范圍,這取決于造紙的質(zhì)量要求。與此同時,越來越多的品牌或第三方印刷檢測中心使用印刷紙張的白度T452有具體要求,例如T452≥90。愛色麗的舊款530的紙張指數(shù)和今天的eXact高級版的紙張參數(shù)功能都有T452參數(shù),如下圖1所示,選擇紙張參數(shù)-亮度功能,內(nèi)部TB-452就是我們所說的Tappi452亮度。圖2為測量辦公用打印紙T452,Tappi452亮度結(jié)果為93.99。
接下來,我們將介紹印刷和造紙行業(yè)常見的另一個白度標(biāo)準(zhǔn)CIE白度:
CIE白度與ASTME白度公式后313-95一致,應(yīng)用于D65光源和C光源,ISO11475和ISO11476分別是紙和紙板(D65/10°)和室內(nèi)光(C/2°)條件下的CIE白度測定CIE白度還需要注意燈源角度條件的要求,還要注意儀器的結(jié)構(gòu)類型。
CIE白度公式如下:
T-淡色調(diào)指數(shù)
Y-樣品在XYZ色度學(xué)系統(tǒng)中的三個刺激值中的Y值
x,y-樣品在XYZ色度學(xué)系統(tǒng)中的三色坐標(biāo)x,y值
x0,y0-完全漫反射體在XYZ色度學(xué)系統(tǒng)中相應(yīng)光源透視下的三色坐標(biāo)x0,y0值
愛色麗分光儀eXact紙張參數(shù)功能也可以測量CIE白度,eXact里有3種ASTME313白度公式:E313-SE,E313-98,E313-05。其中E313-SE是同舊款分光儀SpectroEye相同的白度公式,即E313-1973;E313-05相當(dāng)于測量值CIE白度,測量三種不同的同一種紙E313公式的結(jié)果:
我們以某種印刷紙為例,測量CIE白度,如圖4所示
對應(yīng)CIE白度測量結(jié)果:CIE白度為80.94;CIE顏色是-0,34。CIE白度大于100
說明樣品為藍(lán)色白色,低于100時為黃色白色,紙張樣品低于100時為黃色白色;當(dāng)色調(diào)指數(shù)T大于0時,說明樣品為綠色白色,低于0時為紅色白色。如果紙張樣品為負(fù)值,則為紅色白色。因此,一般來說,紙張樣品是暖色的。
最后,我們將介紹其他類別eXact白度參數(shù)可以測量Berger白度和Stensby白度,
Berger白度在造紙和紡織行業(yè)有一些應(yīng)用,公式如下:
公式的測量條件是C/2°,如果Berger白值大于33.33的為藍(lán)相白,低于33.33的為黃相白。
Stensby白度主要用于洗滌劑行業(yè),造紙行業(yè)也有少數(shù)應(yīng)用,公式如下:
公式的測量條件也是如此C/2°,如果Stensby如果白度大于100,則為藍(lán)低于100的是黃相白,我們以一張紙測量樣品為例,:
可以從數(shù)據(jù)中得出結(jié)論,這張紙的樣品是藍(lán)相白。
隨著印刷品牌和第三方檢測機(jī)構(gòu)對白度的需求越來越詳細(xì)和具體,希望印刷客戶能夠充分了解各種不同的白度標(biāo)準(zhǔn),并在日常生產(chǎn)中正確應(yīng)用白度參數(shù),以控制材料質(zhì)量,滿足客戶對紙張白度的參數(shù)要求。