ASTM E313-20
Стандартная практика расчета индексов желтизны и белизны на основе инструментальных измерений цветовых координат
- Стандартный №
- ASTM E313-20
- Дата публикации
- 2020
- Разместил
- American Society for Testing and Materials (ASTM)
- Последняя версия
- ASTM E313-20
- сфера применения
-
Анализ основного содержания ASTM E313-20
ASTM E313-20 предоставляет стандартизированные методы расчета индексов желтизны и белизны из инструментально измеренных цветовых координат. Эти значения коррелируют с визуально оцененными оценками желтизны белых и почти белых цветов объектов. Этот стандарт применяется к приборам для измерения цвета, таким как спектрофотометры и трехстимульные колориметры.
Область применения и ограничения стандарта
Настоящий стандарт практики ограничен сравнением образцов из одного и того же материала и схожего внешнего вида. Для измерений желтизны доминирующая длина волны образца должна быть в диапазоне 570–580 нм (оттенок Манселла приблизительно от 2,5GY до 2,5Y); Для измерения белизны значение яркости образца по шкале Манселла должно быть больше 8,3 (CIE Y больше 65), а цветность не должна превышать определенных пределов.
Тип измерения Применимая область Требования к значению Манселла Ограничение цветности Индекс желтизны (YI) Доминирующая длина волны 570–580 нм Нет особых требований Оттенок Манселла 2,5GY–2,5Y Индекс белизны (WI) Белые и почти белые материалы >8,3 (Y>65) Оттенок B≤0,5, Y Оттенок≤0,8, Другие≤0,3
Формула расчета и коэффициенты индекса желтизны (YI)
Индекс желтизны рассчитывается следующим образом: YI = 100(CₓX - C₂Z)/Y, где X, Y и Z — цветовые координаты образца, а Cₓ и C₂ — коэффициенты, которые различаются в зависимости от выбранного осветителя и наблюдателя.
Стандартный источник света и наблюдатель МКО Коэффициент Cₓ Коэффициент C₂ Остаточная погрешность C, 1931 (2°) 1,2769 1,0592 -0,0006 D65, 1931 (2°) 1,2985 1,1335 -0,0004 1,2871 1,0781 -0,0004 D65, 1964 (10°) 1,3013 1,1498 -0,0006
Расчет индекса белизны (WI) и индекса цветового тона (T)
Формула расчета индекса белизны, рекомендованная CIE, выглядит следующим образом: WI = Y + WIₓ(xₙ - x) + WIᵧ(yₙ - y), а индекс цветового тона Формула расчета: T = Tₓ(xₙ - x) - Tᵧ(yₙ - y). Коэффициенты для различных источников света и наблюдателей следующие:
Источник света/Наблюдатель xₙ yₙ WIₓ WIᵧ Tₓ Tᵧ C, 1931 0,3101 0,3161 800 1700 1000 650 D65, 1931 0,3127 D65, 1964 0,3138 0,3310 800 1700 900 650
Измерительные приборы и требования стандартизации
Стандарт требует использования спектрофотометра или трехцветного колориметра, которые могут выдавать трехцветные значения CIE и координаты цветности. Для флуоресцентных образцов рекомендуется использовать двунаправленную, а не полусферическую геометрию, чтобы избежать изменения спектрального распределения мощности системы освещения.
Основным стандартом отражения является идеальный отражающий рассеиватель, и эталоны прибора следует калибровать либо по идеальному отражающему, либо по идеальному пропускающему рассеивателю. Рекомендуется периодически измерять один или несколько эталонов для проверки системы с известными значениями желтизны или белизны.
Историческая справка и технологическая эволюция
История стандарта ASTM E313 восходит к уравнению индекса желтизны Хантера, YI = (A - B) / G, предложенному в 1942 году. Когда ASTM запросило новое уравнение индекса желтизны в 1957 году, уравнение Хантера было преобразовано в форму трехцветного значения CIE: YI = 100(1,28X - 1,06Z) / Y, которая была принята Методом испытаний D1925 в 1962 году.
По мере совершенствования технологии приборов было обнаружено, что некоторые приборы давали ненулевые значения YI для чистого воздуха или идеально отражающего диффузора. Путем добавления двух разрядов точности к логарифмическому коэффициенту остаточная погрешность уменьшалась до среднего значения менее 0,0005.
Практические примеры применения и отраслевая практика
В текстильной промышленности индекс белизны широко используется для оценки качества белизны текстильных изделий. Например, метод испытаний AATCC 110-2005 использует аналогичный метод расчета индекса белизны. В пластмассовой промышленности индекс желтизны используется для оценки старения и изменения качества пластиковых изделий.
Пример применения: Производитель пластмасс использует стандарт ASTM E313 для мониторинга изменений желтизны полипропиленовых материалов. Регулярно измеряя и рассчитывая значение YI, он может оперативно выявлять проблемы старения материала, корректировать свой производственный процесс и контролировать значение YI продукта ниже 2,0, что значительно повышает качество продукции.
Рекомендации по внедрению и передовой опыт
1. Выбор и калибровка прибора: Выберите прибор для измерения цвета, который соответствует вашим требованиям к измерениям, и строго следуйте инструкциям производителя по калибровке и стандартизации.
2. Подготовка образцов: Убедитесь, что методы подготовки образцов стандартизированы, чтобы избежать изменений в методах подготовки, влияющих на результаты измерений.
3. Постоянство условий измерения: Поддерживайте единообразие осветителей, наблюдателей и геометрии измерения, чтобы гарантировать сопоставимые результаты.
4. Проверка данных: Регулярно проверяйте производительность прибора, используя стандарты проверки системы, чтобы гарантировать точность и надежность данных измерений.
5. Интерпретация результатов: Поймите значение индексов WI и T: более высокие значения WI указывают на лучшую белизну; Положительные значения T указывают на зеленоватый цвет, а отрицательные — на красноватый.
Ограничения стандарта и тенденции развития
В стандарте ASTM E313-20 прямо указано, что эти уравнения применимы только к коммерчески обозначенным «белым» образцам, которые схожи по цвету и флуоресценции и измерены на одном и том же приборе приблизительно в одно и то же время. В этих условиях их использование должно обеспечивать относительную, а не абсолютную оценку белизны.
Будущие тенденции включают разработку более совершенных моделей корреляции с визуальной оценкой, расширение спектра материалов и более глубокую интеграцию с цифровыми системами управления цветом.
ASTM E313-20 Ссылочный документ
- ASTM D1535 Стандартная практика определения цвета по системе Манселла
- ASTM D1729 Стандартная практика визуальной оценки цветов и цветовых различий диффузно освещенных непрозрачных материалов
- ASTM D1925 Метод определения индекса желтизны пластмасс
- ASTM E1164 Стандартная практика получения спектрофотометрических данных для оценки цвета объекта
- ASTM E1247 Стандартный метод определения флуоресценции в образцах цвета объекта методом спектрофотометрии
- ASTM E1331 Стандартный метод определения коэффициента отражения и цвета методом спектрофотометрии с использованием полусферической геометрии
- ASTM E1345 Стандартная практика уменьшения влияния изменчивости измерения цвета путем использования нескольких измерений
- ASTM E1347 Стандартный метод испытаний для измерения цвета и цветоразности с помощью трехцветной (фильтровой) колориметрии
- ASTM E1348 Стандартный метод испытания пропускания и цвета методом спектрофотометрии с использованием полусферической геометрии
- ASTM E1349 Стандартный метод определения коэффициента отражения и цвета методом спектрофотометрии с использованием двунаправленной геометрии
- ASTM E1360 Стандартная практика определения цвета с использованием единой системы цветовых шкал Оптического общества Америки
- ASTM E1499 Стандартное руководство по отбору, оценке и обучению наблюдателей
- ASTM E1541 Стандартная практика определения и подбора цвета с использованием системы Colorcurve*， 2025-10-22 Обновление
- ASTM E284 Стандартная терминология внешнего вида
- ASTM E308 Стандартная практика расчета цветов объектов с использованием системы CIE
- ASTM E805 Стандартная практика идентификации инструментальных методов измерения цвета или цветоразности материалов
- ASTM E991 Стандартная практика измерения цвета флуоресцентных образцов
ASTM E313-20 История
- 2020 ASTM E313-20 Стандартная практика расчета индексов желтизны и белизны на основе инструментальных измерений цветовых координат
- 2015 ASTM E313-15e1 Стандартное руководство по разработке экономически эффективных стратегий устойчивости сообществ
- 2015 ASTM E313-15 Стандартная практика расчета индексов желтизны и белизны на основе инструментальных измерений цветовых координат
- 2010 ASTM E313-10 Стандартная практика расчета индексов желтизны и белизны на основе инструментальных измерений цветовых координат
- 2005 ASTM E313-05 Стандартная практика расчета индексов желтизны и белизны на основе инструментальных измерений цветовых координат
- 2000 ASTM E313-00 Стандартная практика расчета индексов желтизны и белизны на основе инструментальных измерений цветовых координат
- 1998 ASTM E313-98 Стандартная практика расчета индексов желтизны и белизны на основе инструментальных измерений цветовых координат
