公差用于控制颜色,确保生产运行的一致性和最小化批次之间的变化。即使使用光谱数据和公差来量化颜色,客户和供应商仍然可能存在分歧。为了确保明确的期望和每个人的一致,为您的应用程序选择和使用正确的容忍方法是很重要的。X-Rite的颜色iQC质量控制软件使它很容易建立现实的公差和评价颜色质量。为了做出明智的通过/失败决策,你需要知道如何选择正确的容忍方法并设置一个可实现的容忍。

选择颜色模型

最常见的颜色型号是L*a*b*和L*C*h°。它们背后的概念类似于经度、纬度和海拔。有了三个坐标,你就可以描述地球上任何地方的确切位置,或者在这种情况下,颜色空间中的任何颜色。

L * a * b *

CIELAB,或L*a*b*,是第一个国际上接受的颜色空间定义。L*a*b*值是从三刺激值(X,Y,Z)计算出来的,三刺激值是所有颜色数学模型的基础。颜色在CIELAB颜色空间中的位置由一个三维的矩形坐标系定义(图1):

L*a*b*颜色空间。
图1L*a*b*颜色空间。

L*表示颜色的明度或暗度;

•a*为颜色在红绿轴上的位置;

•b*是颜色在黄蓝轴上的位置。

一旦确定了颜色的L*a*b*位置,就可以在它周围画一个矩形公差框来表示可接受的色差。但由于视觉可接受度是一个椭圆的形状,而不是一个矩形,在L*a*b*颜色空间的某些地方,使用公差盒可能会导致问题。一些不该通过的颜色可能会通过,而一些可接受的颜色可能会不通过。

L * * hºC

L*C*hº色差的计算来自L*a*b*值,但数学将直角坐标系转换为圆柱极坐标系统(图2)。

LCh极坐标系统。
图2L*C*h极坐标系。

•L*与L*a*b*相同,表示亮度平面。

•C*是计算出的从颜色空间中心到被测颜色的向量距离。C*值越大表示色度或饱和度越高。

•Δh°是计算出的两种颜色之间的色相差。

使用L*C*hº极坐标系统设置公差,允许公差盒在方向上旋转到色相角度。这更接近于人类对颜色的感知,从而减少了人类观察者与仪器读数或值之间的分歧。

选择公差方法

如果可以在颜色模型上绘制两种颜色,就可以计算它们之间的距离(Delta)并选择可接受的颜色范围(公差),这类似于在地图上计算两个城市之间的距离。

DE* (CIELab Delta E)

δ E是球面公差,它使用一个数字来测量两种颜色之间的差异(图3)。假设你从a点旅行到b点,你可以选择不同的路线——就像使用L*a*b*或L*C*h°。E*是测量两点之间“直线飞行时”的总距离。

δ E公差法。
图3δ E公差法。

DEcmc、DE94 DE2000

这三种椭圆公差是通过测量两种颜色之间的距离来计算公差的数学和算法的进步(图4)。它们是独特的,因为公差根据颜色的形状和大小变化,以更好地符合人类的视觉。

DEcmc、DE94、DE2000公差法。
图4DEcmc、DE94、DE2000公差法。

调整你的忍耐力与视觉评估

由于目标是提供视觉上令人愉悦的颜色,大多数制造商希望选择最接近视觉评估的公差方法。在75%的情况下,你的眼睛会同意L*a*b*容忍度通过/不通过的评估。与L*C*H的一致性约为85%,与CMC2:1的一致性约为95%或更好。使用DE2000,可以达到98%的视觉一致性。

有时客户会指定你必须使用哪种公差方法来赢得他们的业务,但我们建议查看多个指标,以确保您生产良好的颜色。仅仅因为您正在使用一种方法评估通过/不通过,并不意味着您不能使用所有方法进行评估,而且从视觉上评估接近公差外边缘的颜色总是一个好主意。

设定一个可达到的公差

使用颜色iQC,您可以设置公差,并使用不同的指标评估它们。本节中的示例说明了使用color iQC的实际颜色数据设置可实现公差的最重要步骤。

使用真实样品建立公差

如果您刚刚开始,还没有设置容差参数,可以从捕获好的和坏的样本开始。选择客户认可和不认可的样品,然后测量它们,评估至少10-20个样品,以确定适当的限度。

例如,图5显示了使用DEcmc(椭圆公差)的Color iQC的一个绘图图,其中包含几个绘图样本。绿色圆圈表示在当前公差范围内,红色圆圈表示在当前公差范围外。红色的圆圈看起来在中间,但实际上是在三维椭圆的外面。如果你看一下右边的数据,你会发现这些红色的圆圈要么太暗要么太亮。从图形上,很容易看出哪些示例通过了,哪些没有通过。

使用DEcmc(椭圆公差)和多个绘图样本绘制的图。
图5使用DEcmc(椭圆公差)和多个绘图样本绘制的图。

对于本例,让我们假设样品0001和0004在外观上是可接受的,并且得到了客户的批准。因为它们在1.02和1.04下降,所以1.0的公差可能太小了。将公差调整为1.05将绘制更多带有绿色圆圈和通过的绿色复选标记的样本。

当然,事情从来没有这么简单。客户接受DEcmc比拒绝的颜色高的颜色是很正常的。这就是为什么视觉评价也很重要。要设置一个可实现的公差,找到你想要失败的最低样本的DE,并确保公差更小,这样你就不会通过客户会拒绝的任何东西。

让你的宽容行动起来

颜色好坏的区别不是刀锋。例如,如果你的公差是1.00,这并不意味着0.99是好颜色而1.01是糟糕的颜色——从视觉上看,它们本质上是相同的颜色。在颜色iQC中设置边距可以帮助您在太接近公差边缘之前采取行动。

在图6的示例中,默认公差是1.0,有10%的余量。低于0.9的颜色将以绿色圆圈显示,高于1.0的颜色将以红色圆圈显示,介于两者之间的颜色将以黄色圆圈显示。

设置裕度可以帮助你在太接近容忍的边缘之前采取行动。
图6设置裕度可以帮助你在太接近容忍的边缘之前采取行动。

如果你正在观察生产趋势,看到德尔塔E进入黄色边缘,你可以停止并采取行动。分数还会让你有信心通过绿色的圆圈,因为你知道他们离失败还很远。保证金的多少由你自己决定。它只是使公差更紧一点,以便您可以直观地评估任何有可能无法通过客户检查的东西。

采用多个指标

虽然像Delta E或Delta E CMC这样的椭圆公差可以很好地显示出通过和失败的颜色,但它们并不能告诉你如何解决问题。我们建议使用L*a*b*或L*C*H* -你最喜欢的三维颜色空间-来纠正问题。

在图6中,我们可以看到第二个样本(0002)在边缘,几乎失败,但为什么?我们应该做些什么来纠正这种颜色在它开始失效之前?当你观察DL*, Da*和Db*时,你会发现它的颜色太暗了2.45个单位,而Da*和Db*几乎是一致的。这给了我们需要调整颜色的方向,使它回到通过公差。

使用彩色iQC可以很容易地在Delta L*a*b*(或L*C*H*)和Delta e中测量公差。图7显示了Delta Ecmc中的公差调节,并说明还可以测试DL*, Da*和Db*。虽然看起来画的是一样的东西,但实际上画的是两个公差。要让样本通过,它必须在盒子和椭圆内,三维的。

Delta E CMC的公差,并附有测试DL*, Da*和Db*的说明。
图7Delta E CMC的公差,并附有测试DL*, Da*和Db*的说明。

虽然前两个示例使用DEcmc通过,但当添加DL*、Da*和Db*时,它们都失败了。利用这种额外的容忍方法不仅可以阻止您接受客户可能会拒绝的颜色,还可以显示颜色失败的原因。

结论

虽然颜色iQC可以消除容忍的猜测,但它不能取代对人类互动的需要。一定要充分理解在软件中选择的选项,并结合最有效的公差程序的视觉评估。

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