鈑金噴塗上的色差

光線投射在（zài）視網膜上後，形成某種信（xìn）息，大腦對這種信息進行辨認，產生一種生理感覺（jiào），就是通常所稱的“顏色”，它主要有3個重要特性（xìng）：色調（diào）、明度和彩（cǎi）度。色調，又稱色相，它取決（jué）於光源的光譜組成以（yǐ）及物體表麵對各種波長可見光的反射比例，是表示（shì）物體的顏色（sè）在“質”的方麵的特性。如：紅630 ~ 760 nm；橙600 ~ 630 nm；黃570 ~ 600 nm；綠500 ~ 570 nm；青450 ~500 nm；藍（lán）430 ~ 450 nm；紫400 ~ 430 nm。明（míng）度，又稱明（míng）暗度，它是人眼對物體反射光強度（dù）的感覺，是表示物體顏色在“量”方麵的特性。明度與光源（yuán）亮度有對應關（guān）係，光源亮（liàng）度（dù）愈高，則觀察到的顏（yán）色明度也愈（yù）高。彩度，又（yòu）稱飽和度，它（tā）表（biǎo）示顏色是否飽和純潔的一種特性。物體反射出的光線的單色性越強，物體顏色（sè）的彩度（dù）值越高。摻入白光成分愈多，就愈不（bú）飽和。白色、灰色和黑色（sè）等無彩顏（yán）色的飽和度最低。色調、明度、彩度示意見圖1 ~ 3。如果2個顏色的色調（diào）、明度（dù）和彩度完全（quán）相同，這2個顏色就完全相同。

2　塗料顏色色差的度量

塗料顏色的定量度量一般采用國際照明委員會CIE標準色（sè）度係統。它按照色度學規定和（hé）測色方法定量度量顏色。CIE標（biāo）準色度（dù）係統是一種混色係統，是基於每一種顏（yán）色都能用3個選定的原色（紅（hóng）綠藍三原色）按適當（dāng）比例混合而成的原理建立起來的，有3種度量方式。

2.1　CIELab 色差度量（liàng）方式

CIELab 色差度（dù）量方式是指塗料顏色采用L、a、b值定（dìng）量度量。L表示明度值；a表示（shì）紅/綠值；b表示黃/藍值。圖（tú）4 ~ 5是一個CIELab 三維顏色空間，在此（cǐ）空間可（kě）以（yǐ）看到所有顏色的位置及（L、a、b）坐標。

CIELab 色差公式以標準為中（zhōng）心,分別測量L、a、b值的偏差，找出色差產生的原因。

ΔL=L（實測）-L（標（biāo）準（zhǔn）板）：表（biǎo）示明度差異。ΔL偏差為正時，實（shí）測（cè）明暗度偏淺；ΔL偏差為負時（shí），實測明暗（àn）度偏深。

Δa=a（實測）-b（標準板）：表示紅綠差異。Δa偏差為正時，實測偏紅；Δa偏差為負時（shí），實測偏綠。

Δb=b（實測）-b（標準板）：表示黃藍（lán）差異。Δb偏（piān）差為正時，實測偏黃；Δb偏差為負時，實測（cè）偏藍。

CIELab 色差公式：ΔE=[（ΔL）2+（Δa）2+（Δb）2]1/2，Δ表示差值，ΔE為總（zǒng）色（sè）差值。

從CIELab 色差公式看（kàn）出，其度量方式由（yóu）明度、紅綠色調、黃藍色（sè）調3個數值決定。

2.2　CIELCH色差度量方（fāng）式

CIELCH色（sè）差度量（liàng）方式是指塗（tú）料顏色采用L、C、H值定量度量。L （Lightness）表示明度值；C（Chroma）表示彩度值；H （Hue）表（biǎo）示色調值。明度值與CIELab 度量方（fāng）式相同。C、H與a、b值的關係是：C=（a2+b2）1/2；H=arctan（b/a）。

CIELCH以標準為（wéi）中心，分別測量L、a、b、C、H的偏差，找出色差產生的（de）原因。

ΔL=L（實測（cè））-L（標準）：表（biǎo）示（shì）明（míng）度差異。ΔL偏差為正時，實測明暗度偏淺；ΔL偏差為負，實測明暗度偏深（shēn）。

ΔC=C（實測）-C（標準（zhǔn））：表示飽和度（dù）差異。ΔC偏差為正，實測偏鮮；ΔC偏差為負，實測偏土。

ΔH=[（ΔEab）2-（ΔL）2-（ΔC）2]1/2 表示色調差異。ΔH偏差為正，實測偏（piān）逆時針方向色調；ΔH偏差為負，偏順時針方向色調。

從（cóng）CIELCH色差公式看出，其度量由明度、彩度、色（sè）調3個數值決定，式中包含明度、彩度、色調3個因素。當（dāng）該顏色的彩度C ＞ 10或L在27左右，C ＞ 18時，我們認為該顏色是鮮豔顏色，一般采用CIELCH 色差公式。

2.3　CMC色差度量方式（shì）

在Lab、LCH體係中，任一（yī）點的容差大小是相同的。由於人眼對各種顏色的敏感度不完全相同，有時並不（bú）能完全（quán）反映真實的視（shì）覺效果。為把人眼對顏色的感受特點考慮進去，德國大（dà）眾在大量試驗和實踐的基礎上（shàng），采用了CMC色差度量方式。公式如下：

ΔEcmc=[（ΔL/SL）2+（Δa/Sa）2+(Δb/Sb)2]1/2           ⑴

ΔEcmc=[（ΔL/SL）2+（ΔC/SC）2+（ΔH/SH）2]1/2       ⑵

式⑴是基於Lab的CMC公式，其中SL、Sa、Sb表示ΔL、Δa、Δb的修正（zhèng）係數（shù）；式⑵是基於LCH的cmc公式，SL 、SC、SH表示ΔL、ΔC、ΔH的修正係數。目前全世（shì）界車身油（yóu）漆色差（chà）的修正係數無統一的標準，各汽車製造廠家根據自身的經驗進行控製。 

上述（shù）公式（shì）是（shì）在（zài）CMC（L ∶ C）色差公式的基礎上（shàng）演變而來的，但和CMC（L ∶ C）色差公式（shì）並不完全相（xiàng）同，CMC（L ∶ C）色差公式是McDonald用8個專業（yè）人士的視覺判斷試驗來決定顏色配對是否可被接受（shòu），後來據此結果再演譯成上（shàng）述公式，並被命名為（wéi）CMC（L ∶ C）（Colour Measurement Committee of the Society of Dyers and Colourists），主要是針對明度（dù）和彩度做了權重的估算。

使用ΔEcmc公式，先根據產品的種類，設定公式內的L和C兩個（gè）常數。若（ruò）設定為L ∶ C=2 ∶ 1，則其ΔEcmc的誤差範圍會較L ∶ C=1.4 ∶ 1.0寬鬆。

由於考慮了人（rén）眼對顏色的感受，人眼對不同的顏色有不同的敏感程度（dù），而在此評價體係中不同的顏色有不同的容差係數，因此（cǐ）該評價方式更為精確（què），如圖7所示。它是用橢圓作為視覺對色差（chà）的範圍，根據其（qí）在顏色空間中大小不同的型狀，得（dé）出較人眼（yǎn）接近的結果（guǒ），因而許多工業認為CMC對色差的表示方法比其他表示方法更精確。

人眼評色與（yǔ）各（gè）容差方法的接近程度，目前一般認為：CIELab為 75% ； CIELCH為 85%； CMC（2∶1）為 95%。

3　色差度量中使用的光源

由於存（cún）在同色異譜（pǔ）現象（物體（tǐ）處在不同光源的照明下，它（tā）的顏色會有差異），為了（le）統一（yī）測量標準，CIE規定了標準光源。

Δ65光源：它是以（yǐ）日光燈為代表的CIE標準光源，以日光的真實測量光譜為依據，色溫（wēn）為（wéi）6 504 K。它是（shì）一種常用的色差度量照明體。

A光源：它是以（yǐ）白熾燈為（wéi）代表的CIE標準（zhǔn）光源，以黃、橙色（sè）的真實測量光（guāng）譜為依據（jù），色（sè）溫為（wéi）2 856 K。

F光源：它是以螢光（guāng）燈為代表的CIE標準光源。F2代表冷白螢光燈，色（sè）溫4 200 K；F7代表寬頻日光螢光燈，色溫6 500 K；F11代表窄頻白螢光燈，色溫4 200 K。

4　用於定量度量色差的測色儀

以某（mǒu）汽車公司使用的愛色麗測色儀（型號：MA86）說明。

1）測量照射光源：Δ65日光光源（即北半球日光，色溫為6 500 K）

2）色側儀觀察角度：15°、25°、45°、75°、110°共5個角度，。

其測色原理為：Δ65日（rì）光（guāng）光源，通（tōng）過單色器（qì）照射在被測樣本（běn）上，反射光通過光電管，將光信號換成電信號，通過放大器將電信（xìn）號放大（dà），並經過電流計測（cè）量其電流強度，從而實現對被測樣（yàng）本反射光即顏（yán）色絕對值的測量，

3）儀器校正

MA68色差儀出廠（chǎng）配備2塊校正板（bǎn），白板（100％反射光），黑板（0反射光），每套儀器的白板及黑板為該儀器配套專用，每天使用前校正1次。

本色漆：本色漆中的顏料排列均勻致密（mì），顆（kē）粒細小，各角度反射光均勻，故本色漆色差（chà）隻計算（suàn）45°反射光。

金屬漆（包括珠光漆）：金屬漆顏料（liào）中含有鋁粉、珠光（guāng）粉等（děng）金屬粉，金屬粉要比本色漆中的顏料顆粒大（dà）很多，且在油漆樹脂中具有定向性排列。金屬漆（qī）中鋁粉、珠光粉（fěn）的含量及其（qí）顆粒大小對色差（chà）有較大影（yǐng）響，金屬鋁粉的排列定（dìng）向（xiàng）性，使（shǐ）各角度反射光值差異較大。所以，金屬漆色差計算15°、25°、45°、75°、110°等5個角度反射光，

在（zài）實際使用中，由（yóu）於測量車身（shēn）色差的數據較多（duō），計算比較繁瑣（suǒ），為了測量及計算方便，很多汽車廠家金屬漆色差隻測量及計（jì）算25°、45°、75° 3個角度反射光數值。

4）測色儀（yí）的使（shǐ）用

測色儀中通（tōng）常裝有色差軟件係統，先將標準色板測量值存入測色儀中的內存儲器中，測量色差時，測色（sè）儀應用上（shàng）述色差計（jì）算原理，自動（dòng）將被測件各個角度數（shù）據與內存儲器中（zhōng）的標準色（sè）板數據（jù）進行比較，並（bìng）計算出顏色相對偏差，評價分析。

測色儀的使用不僅（jǐn）為汽車生產廠（chǎng）家及外協配套廠家評價色差提（tí）供準確數據，還為油漆材料廠家、材料（liào）批次、顏色質量控製及調整提供依據。

5　色差評價標準

色（sè）差評價在行業內有一個通用標準，

汽車生產廠家通常根（gēn）據自己所（suǒ）生產的汽車顏（yán）色（sè）係的（de）情（qíng）況在（zài）這（zhè）個通用標準的基礎上製（zhì）定自己的企業（yè）標準。一般所製定的企業標準要比（bǐ）通用標準內容更具體（tǐ）更實（shí）用。表2是某汽車生產廠家製定的關於色差控製範圍的企業標準。

表2中，ΔE1是指車身與油漆（qī）零（líng）部件之間（jiān）的色差控製範圍，供整（zhěng）車色差評價；ΔE2及ΔL、Δa、Δb指車身或油（yóu）漆零部件與標準色板之間的色差控製範圍，供塗裝單位（wèi）作為（wéi）色差評價。

這裏的評價主要是目視和儀器測量2種方式，所以，隻對45°規（guī）定了色差控製範圍。

6　影響車身色差的因素

6.1　油漆材料批次對車身色差的影響

顏料主要影響色相，金屬（shǔ）粉的大小及含量（liàng）影響色差的明暗度，金屬粉越大，含量越高，則明（míng）度（dù）越（yuè）高。油漆供應商根（gēn）據標（biāo）準顏色樣板製備相應的（de）油漆材料，材料自身（shēn）顏色差異，特別是油漆批次之間的顏色差（chà）異（yì），是（shì）影響車身色差的主要因素。油（yóu）漆材料主要影響Δa、Δb值，在現（xiàn）場很難通過調（diào）整施工參（cān）數（shù）使其有較大的改變。

因此，隻有控製油（yóu）漆（qī）材料每批次（cì）色差不超出標準色板的允許偏差範圍，才能保證車身及外協件的色差穩定，不產生較大顏色偏差。

6.2　油漆材料（liào）遮蓋（gài）力對車身色差的影響

油漆（qī）遮蓋力低，就（jiù）要適當增加（jiā）噴塗（tú）膜厚，否則油漆不能完全遮蓋底材（cái），漆膜外觀將（jiāng）產生發（fā）花（huā）、色差等弊病（bìng）。以某汽車生產廠家噴塗紳雅灰金屬（shǔ）漆為例說明遮蓋力與（yǔ）膜厚的關係，

紳雅灰是該廠家的一種新顏色，其遮（zhē）蓋（gài）力膜厚是：BC1 8 ~ 10 μm、BC2 4 ~ 5 μm、BC總膜厚12 ~ 15 μm。從圖12可看出：膜厚達到遮蓋力膜厚，即12 ~ 15 μm時，色差ΔE值在0 ~ 1.4範圍之內，越靠近綠色線，色（sè）差ΔE值越小，色差越穩定，不再（zài）有較大波動。

6.3　施工參數（shù）對車身（shēn）色差的影（yǐng）響

在采用靜電噴塗法塗裝時，通常（cháng）采用高轉速杯式自動靜電噴塗機（jī）（ESTA）和自動空氣（qì）噴塗機（jī）（spraymate）相配合進行。膜厚（hòu）分（fèn）配，ESTA 噴塗膜（mó）厚為金屬底色漆總膜厚的60% ~ 70 %，Spraymate噴塗的膜厚為金屬底色漆總膜厚的30% ~ 40％，每種金屬閃（shǎn）光（guāng）色底色漆的（de）噴塗膜厚比例都不同，需在實踐（jiàn）中找出最佳（jiā）配比。底色漆的膜厚和ESTA 與（yǔ）Spraymate 的噴（pēn）塗（tú）膜厚比對色差值有影響。

某汽車生產廠家噴塗金屬漆紳雅灰時，色漆站采用ESTA BC1（靜電旋杯）+AIR BC2（空氣旋杯）相結合的噴塗方式。BC1采用靜電（diàn）噴（pēn）塗，BC2采（cǎi）用空氣噴塗（如BC2采用靜電噴塗，則影響金屬漆中的鋁粉排列（liè），L值較小（xiǎo），顏色（sè）看起來比較暗）。

在實際生產（chǎn）過程中，可通過調整施工參數優（yōu）化色差值，一定（dìng）範圍內解決（jué）色差（chà）問題。如提（tí）高ESTA  BC1槍站（zhàn）油漆的流量就（jiù）可提高（gāo）色漆的L值，外觀看起來較亮，但油漆浪費較多（duō）。提高ESTA  BC2槍站的油漆流量，油漆霧化程度變粗，降低（dī）了色漆的（de）L值，外觀看起（qǐ）來明度較低。其他參數對色差的影響（xiǎng）見表3。

另外（wài），還有其他油漆施工（gōng）參數如黏度、助劑等，對（duì）色差值也有一定影響，但不明顯。

6.4　循環輸漆（qī）係統對車身色差影響

油（yóu）漆輸漆係統中的（de）流速：色漆在輸漆係（xì）統中的流速對（duì）顏色有較大（dà）影響，特別是某些高鋁粉含量的色漆。如果流速過低，鋁粉易沉降，從而在短期內對顏色（sè）有較大影響。正常情況下，油漆在供漆管路中流速為0.3 ~ 0.5 m/s。

輸漆係統的清潔狀態：隨著顏色品種的日（rì）益增加，輸漆係統有時需清（qīng）洗換色（sè）。如果輸漆係（xì）統清洗不幹淨，係統（tǒng）中如管壁（bì）或閥門內殘留的油漆混入新加的油（yóu）漆中，對新油漆的顏色產生較大影響。

循環輸漆係統中的（de）油漆，特別是金屬漆（qī），由於產量很小，長期不使用，偶爾使用一次。