怎么理解白度？白度，即物體色白的程度。從色度學(xué)角度看，白色是具有高反射比和低純度屬性的一類顏色。通常用一個具體數(shù)值的白度指數(shù)表示，是通過一個給定公式利用色度數(shù)據(jù)計(jì)算出來的，表示物體顏色接近理想白色的程度，白度值越大則看起來越白。那么，白度值量化有何意義？本文對白度的概念及白度值的量化意義進(jìn)行了介紹。

白度怎么理解？

我們周圍有許多白色物體，如紙張、紡織品、塑料、建材、糧食、牙齒等，因此，白色評價通常在提升產(chǎn)品商業(yè)價值方面扮演著重要的角色。與其他顏色類似，白色同樣是由三維空間構(gòu)成，是物體表面色重要的視覺屬性。在生活中，人們通常把那些看起來沒有顏色的物體描述為白色。ASTM E313規(guī)定，白色是Munsell色立體中V大于8.3（三刺激值Y-63），C不大于0.5（B色系）、不大于0.8（Y色系）、不大于0.3（所有其他色系）的顏色U。白色是色彩里最重要的一部分，例如，非常流行的瑞典NCS表色系，采用“白色”作為顏色的重要屬性之一（其余屬性為黑度、彩度以及色相），因此，白色在顏色中占據(jù)一個獨(dú)特的位置。

在紡織、造紙、塑料等不同行業(yè)中，白色物體的生產(chǎn)一直占據(jù)較大分量。盡管白色區(qū)域僅占CIELAB顏色空間總體積的3%，但其重要性并不與其在CIELAB顏色空間所占據(jù)的較小空間成正比。白色被定義為沒有任何色調(diào)的顏色，并具有一定的亮度，因此，可以通過增加亮度等級或降低色度等級來獲得更白的外觀。在實(shí)踐生產(chǎn)中，人們?yōu)榱说玫嚼硐氚咨ǔξ矬w進(jìn)行增白處理，紡織上提高白度的方法主要有三種：一是漂白法，即通過化學(xué)漂白提高物體反射率；二是上藍(lán)增白，即加入少量藍(lán)色或紫色著色劑，通過加藍(lán)以降低黃色調(diào)傾向；三是添加熒光增白劑，又稱光學(xué)增白劑，吸收不可見紫外光，發(fā)出可見藍(lán)紫光，與織物反射出來的黃光疊加，形成藍(lán)光白]，由此可見，人眼對物體白色感知與光源息息相關(guān)，如果照明光源中紫外成分不同，則物體也會有不同的白色視覺感受。對白色的定量評價方法也是隨著這些增白技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，熒光增白劑的使用更是加大白度評價的困難。

白度值的量化有何意義？

白度，即物體色白的程度。從色度學(xué)角度看，白色是具有高反射比和低純度屬性的一類顏色。通常用一個具體數(shù)值的白度指數(shù)表示，是通過一個給定公式利用色度數(shù)據(jù)計(jì)算出來的，表示物體顏色接近理想白色的程度，白度值越大則看起來越白。因此，白度是控制產(chǎn)品質(zhì)量和外觀的重要物理指標(biāo)，白度量化不僅能夠評價產(chǎn)品的優(yōu)劣，方便分級，還為后道工序產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝的調(diào)控奠定基礎(chǔ)。如在紡織行業(yè)，合適的白色材料能夠?yàn)橛∪咎峁┝己玫纳仙A(chǔ)，也能夠檢驗(yàn)白色樣品的潔白程度。因此，白度評價在很多領(lǐng)域非常重要且常見，如紡織、造紙、建材、糧食加工和牙科等。

白度評價主要分為主觀評價和客觀評價，主觀評價易受觀察者心理、環(huán)境等多種因素影響，并不易準(zhǔn)確地將主觀感知定量化；客觀評價采用白度公式給出具體白度值，更有利于白度的表達(dá)與傳遞。1934年，MacAdam首次提出用儀器測量物體白度，并提出來一個與目測數(shù)據(jù)相關(guān)的公式，之后不斷有新的白度公式被提出。到目前為止，顏色科學(xué)家通過各種途徑建立了上百個白度公式，一些公式被淘汰，少量公式應(yīng)用在各個國家的不同行業(yè)。

國際照明委員會CIE認(rèn)識到建立一個統(tǒng)一評價白度的重要性，開展了國際聯(lián)合研究。1986年，CIE基于Ganz等人的研究成果，推薦了著名的CIE白度指數(shù)和色澤指數(shù)，用于評價物體的白度及色調(diào)取向。目前，CIE白度公式和色澤指數(shù)已被中國、美國等國家和地區(qū)采納。然而，CIE白度公式被推薦之后，不斷有研究表明，CIE白度公式已逐漸不能滿足當(dāng)前的白度評價，科學(xué)家們也相繼提出新的白度公式，以期更好地評價物體表面白度。目前，ISO在造紙行業(yè)同時推薦了CIE白度和R457的藍(lán)光白標(biāo)準(zhǔn)與方法，我國在紡織、造紙、建材等行業(yè)也借鑒國際標(biāo)準(zhǔn)采用了不同的白度標(biāo)準(zhǔn)。

白度值的計(jì)算公式類型：

目前的白度公式大致可以分成以下兩類：一是一維白度公式，是對顏色三刺激值提供適當(dāng)加權(quán)的單個公式，該公式考慮了藍(lán)色色調(diào)對白色感知的作用，如Selling、Croes、Berger、Hunter、Stensby、Grum、C/V、Woptimid等；二是二維白度公式，考慮到白色物體有色偏向，單個白度公式往往是不足的，開發(fā)了色澤指數(shù)并與白度公式共同評價物體表面白度，如Ganz、CIE、Uchida、Wuv、WLAB等。目前為止，顏色科學(xué)家們提出的公式中只有一小部分被廣泛應(yīng)用并已被列入國家或國際標(biāo)準(zhǔn)。大多白度公式是由少數(shù)觀察者在不同照明或觀察條件下觀察有限數(shù)量的相同或不同材料的白色樣品獲得目測數(shù)據(jù)，然后將儀器測量值與目測數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性擬合得到的。因此，這些白度公式在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的局限性，無法與建立數(shù)據(jù)集時的觀察條件完全一致。視覺評估不僅受到個體偏好的影響，還取決于應(yīng)用的視覺評估方法，如排序法、成對比較、類別判定法、分段法以及量值估計(jì)法等。

評價白度公式的研究，主要從理論計(jì)算值與主觀評價結(jié)果的一致性展開，通過建立主、客觀數(shù)據(jù)集，可以評價現(xiàn)有的公式與人眼視覺的一致性、修正或提出新的公式。數(shù)據(jù)集的獲取一般通過兩個途徑：（1）借助已有的標(biāo)準(zhǔn)白度卡等建立視覺評價數(shù)據(jù)，但標(biāo)準(zhǔn)白度卡很少；（2）借助顯色系的色彩圖冊（如Munsell、NCS色卡）等或根據(jù)研究目的以紡織品或紙制品等為基材制作不同白度大小的數(shù)據(jù)集，為不同行業(yè)選擇合適的白度公式提供依據(jù)。