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計(jì)算機(jī)配色技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況

2010-10-08

                                              計(jì)算機(jī)配色技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況
    在20世紀(jì)50年代的早期，幾乎所有儀器配色所需的理論已經(jīng)出現(xiàn)，但基于顏色測(cè)量的商用配色應(yīng)用卻基本上沒(méi)有。直到大約40年后，才出現(xiàn)由Davison、Henmmendinger和Landery研制的第一臺(tái)用于紡織工業(yè)顏色預(yù)測(cè)的商用模擬計(jì)算機(jī)COMiC(colorant mixture computer),并很快與1961年被第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)系統(tǒng)Ferranti Pegasus計(jì)算機(jī)所代替。從此以后，計(jì)算機(jī)配色領(lǐng)域十分活躍，迅速發(fā)展，特別是近幾年中各種相關(guān)技術(shù)尤其是數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展，使投入工業(yè)應(yīng)用的計(jì)算機(jī)配色系統(tǒng)已達(dá)5000種以上，其中色料配方預(yù)測(cè)在紡織工業(yè)中的應(yīng)用于儀器配色系統(tǒng)幾乎同時(shí)出現(xiàn)，并且始終是十分重要的應(yīng)用領(lǐng)域。1992年6月國(guó)際顏色學(xué)會(huì)（AIC）在美國(guó)的Pringceton專(zhuān)門(mén)召開(kāi)了以“計(jì)算機(jī)配色（Computer Color Matching）”為主題的專(zhuān)業(yè)會(huì)議，交流世界各國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域中所做的工作，進(jìn)一步推動(dòng)了儀器配色的發(fā)展。
   發(fā)展至今的所有計(jì)算機(jī)配方預(yù)測(cè)系統(tǒng)都基于一個(gè)實(shí)現(xiàn)來(lái)那個(gè)在特殊功能的光學(xué)模型：
 （1）將單個(gè)色料的濃度與色料在使用中的一些可測(cè)特性相關(guān)聯(lián)。
 （2）描述色料在混合物種的行為。常用的光學(xué)模型是Kubelka-Munk理論，該理論用K和S兩個(gè)參數(shù)（分別稱為色料的KUVELKA-MUNK吸收系數(shù)和散射系數(shù)）將測(cè)得的反射比值與色料濃度想聯(lián)系，并假設(shè)在色料混合物種K和S的加和性來(lái)表征各色料在混合時(shí)的光學(xué)行為。目前的大多數(shù)商用計(jì)算機(jī)顏色匹配系統(tǒng)都是基于Ｅ.Allen及Davidson和Hemmendinger于60年在紡織、涂料和塑料工業(yè)中所做的工作。
   隨著顏色工業(yè)的發(fā)展，對(duì)顏色質(zhì)量控制和配方預(yù)測(cè)的要求也越來(lái)越高，才常規(guī)系統(tǒng)的使用中遇到的問(wèn)題越來(lái)越多，于是各種更為精確和復(fù)雜的光學(xué)模型、算法技術(shù)及相應(yīng)配色系統(tǒng)不斷被提出、研制和開(kāi)發(fā)，以滿足不同層次、不同應(yīng)用的各種常規(guī)和特殊的需要，如Saunderson修正、多光通理論、遞歸二次逼近及優(yōu)化算法、混合整形逼近算法、優(yōu)化系數(shù)算法、矩陣分塊算法、非凸逼近模型、通用顏色系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、絕對(duì)配色技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等。
    然而，國(guó)內(nèi)在儀器配色的理論和系統(tǒng)質(zhì)量控制和配方預(yù)測(cè)過(guò)程主要依靠配色人員的經(jīng)驗(yàn)和目視判斷，即采用原始的嘗試和辯差法，嚴(yán)重地制約了我國(guó)顏色工業(yè)的發(fā)展。直至80年代初，上海紡織科學(xué)研究院才從德國(guó)OPTON公司引進(jìn)我國(guó)的第一臺(tái)自動(dòng)測(cè)色、配色儀器。可見(jiàn)，計(jì)算機(jī)測(cè)色與配色技術(shù)在我國(guó)尚處于起步階段。
    國(guó)外目前有許多研究單位和生產(chǎn)廠商正在從事自動(dòng)測(cè)色與配色系統(tǒng)的研制，相應(yīng)的產(chǎn)品也不斷投放市場(chǎng)。美國(guó)的Applied Color Systems、英國(guó)的Instrumental Color Systems和瑞士的Datacolor是世界上三個(gè)主要的色控儀器公司（這三家公司于1991年被瑞士一財(cái)團(tuán)收購(gòu)合并成現(xiàn)在的Datacolor International）.另外一些重要的公司如美國(guó)的Macbeth、Shelyn、Hennegan、BYKGardner等，德國(guó)的Zeiss、Optronic等以及英國(guó)等國(guó)家的著名光學(xué)公司均研制了實(shí)用的測(cè)色與配色系統(tǒng)，并有相當(dāng)數(shù)量出口。但是，由于國(guó)內(nèi)色料的不一致性，印染工藝的不穩(wěn)定等具體因素，國(guó)外的系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用中存在著一些問(wèn)題。另一方面，我國(guó)的紡織品對(duì)國(guó)外具有較大的出口優(yōu)勢(shì)。因此，為改善國(guó)內(nèi)印染等工業(yè)的生產(chǎn)條件，改變依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，研究適用于國(guó)內(nèi)紡織印染生產(chǎn)工藝的快速自動(dòng)測(cè)色與配色系統(tǒng)將為提高我國(guó)紡織印染工業(yè)的自動(dòng)化水平打下了十分重要的基礎(chǔ)。