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一篇文章解答您对光泽评估的全部疑惑

 Polywill 2022-07-13 发布于浙江

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光泽测量是质量控制的一个重要因素,以确保任何产品能有统一和一致的光泽。视觉感知取决于观察者,照明和观察条件以及材料和产品特性。为了客观地测量光泽,仪器测量是使用光泽仪进行的。取决于光泽度和应用,不同的光路和功能是必要的。本文回顾了光泽的视觉感知,光泽仪的测量原理,何时使用哪一种测量光路和给出一些特殊应用的实际提示以及如何处理局限性。

目录

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01

光泽测量以确保一致性

光泽效应基于光线与物体物理性质的相互作用。此外,光泽受观察者生理评估尺度的影响。产品的第一印象很大程度上受其表面质量的影响。对许多产品而言,均匀一致的光泽被认为是一个装饰质量参数,并受到许多生产工艺参数的影响。

毫无疑问,人眼是目前评估光泽最好的仪器。人眼可以毫不费力地分辨出100万到1000万之间的亮度差异 。然而,由于以下变量,用视觉进行表面评估是不够的:

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没有明确规定评估的条件

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评估取决于观察者的心情

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不同的观察者有不同的视觉敏锐度

为了得到可靠而实用的质量保证,需要用客观的,可测的标准描述表面的光泽。自1930年以来,光泽测量设备一直被用于工业。特殊的光泽效应导致了新的测量系统的发展,该系统与视觉评估有着更好相关性的。

02

不同光泽度的视觉感知

光泽和颜色是评估一个表面时感知到的视觉印象。我们评估一个表面将入射光反射到镜面方向的能力,即光源或物体被反射。光泽印象受以下参数的影响(图1):

2.1 

表面特性

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材料(例如涂层,塑料,金属)

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表面形貌(例如光滑,粗糙,有结构)

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透明度

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基材

2.2

照明

评估光泽必须要有直射的照明。漫射照明引起漫反射,从而减少光泽印象。

2.3

观察者

视觉评估依赖于视觉灵敏度(生理学)和观察者的情绪(心理学)。我们从视觉上评估一个表面,我们的眼睛聚焦在光源的反射影像上或该表面本身。这两种类型的评价影响整体光泽印象:

通过聚焦在光源的反射影像(图2),对图像的清晰度进行了评估。光源的反射图像可能是明亮的,也可能是暗淡的(镜面光泽)。反射图像的轮廓可以是清晰的或模糊的(图像清晰度)或光环可以围绕反射图像(雾影)。

通过聚焦在表面,我们也得到了结构的大小和形状的印象(图3)。这些结构看上去像亮暗区域交替出现的波浪形式。在业内,这种波纹通常被称为桔皮。

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图1:光泽感知组件:光源,表面,观察者

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图2:聚焦在反射影像         

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 图3:聚焦在表面

03

表面的反射行为

光泽是一种主观印象,而不是表面的物理性质。镜面反射,整体光泽的一部分受表面反射特性的影响,可以被物理和客观地测量。

3.1

高光泽,平整表面

对于平整,高光泽的表面,反射定律是有效的:

入射角 = 反射角(图4)。

这些类型的表面被认为是成像,因为可以清晰地看到反射物体的图像。

光线在第一表面进入镜像反射的方向反射。反射光的强度取决于照明角度和材料性质(折射率)。

金属:

高反射强度,几乎不取决于角度

非金属:

低反射强度,取决于照射角度和材质的反射率

对于非金属,部分入射光线穿透材料,并根据颜料的颜色选择性地被吸收或者散射。从材料中散射出来的光线给我们一种特定颜色(图5)的印象。这种散射成分均匀地分布在所有的空间方向上。

3.2

中光泽表面

在表面较粗糙的情况下,光不仅向镜面反射方向反射,而且还向其它方向扩散反射(图6)。

表面对物体的反射能力大大降低。光线在各个方向上分布得越均匀,镜面成分就会显得越不强烈,表面看起来就光泽越低。当几乎以切线角观看时,可以观察到亚光表面的一种特殊效果,被称为“光辉”,即光泽在80°或更大的范围内,表面开始变得越来越有光泽。

3.3

含雾影(反射雾影)的高光泽表面

如果在高光泽的表面有微观缺陷,在镜面反射附近会有一些低强度的漫射光(图7)。大部分光线会被反射到镜面方向,产生高光和清晰的成像外观,看起来像被一层朦胧或乳白色的薄膜所覆盖。

3.4

鲜映性与光泽在高光泽表面上比对

接近人眼分辨率的精细结构(约0.1mm),即在几微米到1mm的范围内,会影响表面的成像质量。理查德.亨特称这种光泽为鲜映性(DOI),它对视觉感知的影响可以用反射边缘的锐度来描述。镜面光泽测量取决于反射光强度和材料的折射率,而DOI是一种相对测量,并且与高光泽表面的感知光泽度更好地相关。

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图4:第1表面的镜面反射 

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图6:中光泽 – 表面漫反射

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 图5:从材料上漫反射

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图7:反射雾影

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