白度是一個分析物體表面特征時會用到的概念。那么，什么是白度？如何形成的，怎么測定白度呢？本文進行了簡單總結(jié)。

什么是白度？

　　1. 白度的含義

白度表征物體表面白色的程度，以白色含有量的百分率表示。測定物體的白度通常以氧化鎂為標準白度100%，并定它為標準發(fā)射率100%，以藍光照射氧化鎂標準板表面的反射率百分率來表示試樣的蘭光白度，用紅、綠、藍三種流色片或三種光源測定三個數(shù)值，平均值為三色光白度。反射率越高，白度越高，反之亦然。

一般當物體表面對可見光譜內(nèi)所有波長的反射比都在80%以上時，可認為該物體表面為白色。白色位于色空間中相當狹窄的范圍內(nèi)，它們與其他顏色一樣，可以用三維量（即光反射比Y、純度C、主波長λ）來表示。但人們卻習慣將不同白度物體按一維量白度（W）排序來定量評價其白色程度，而把理想白色（如高純度硫酸鋇，其白度值為100%）作為參比標準。無論是目視評定白度，還是用儀器評定白度，都必須建立在公認的“標準”基礎(chǔ)上。所以，所謂白度是指距離理想白色的程度。

從分光反射率曲線看，白色織物在可見光波段內(nèi)幾乎是一條沒有波峰的光滑曲線。白織物經(jīng)漂白后，反射率增大，曲線上移；若織物經(jīng)漂白和上藍增白后，曲線從510～700nm段下移，相對提高了400～519nm段的反射率；若織物經(jīng)漂白和熒光增白處理，使曲線400～550nm段上移。這就是說，增白其實質(zhì)是使光譜藍端的反射率增強。

　　2. 白度標準

　　通用的表示方式是CIE（國際照明委員會）推薦的ISO 105標準白度

　　3.?白度形成原理

　　白度是通過漫反射形成的。白度的形成原理主要與光譜色中的藍紫色光和黃綠色光成分的反射和吸收有關(guān)。物體在光照下，其表面會反射部分光線。當光線中含有藍紫色成分時，這些光線會被物體表面分子的電子吸收，然后被再次發(fā)射回來。由于藍紫光在所有光譜色中具有較高的頻率和能量，所以它的反射率相對較低，因此，表面反射的光線中藍紫光的比例會相對較低，使白度下降。與此相反，當光線中含有黃綠色成分時，物體表面的分子可以應(yīng)用該成分的波長和頻率來振動，并吸收這些光線，吸收之后放出其他光譜的顏色，這時候般的波長和能量比較低，反射率相對較高，使白度增加。

　　4.?白度計算公式

1. 甘茨白度

甘茨白度是CIE 白度委員會在1986 年正式公布出版的白度公式?？梢詫憺閃GANZ，其特點是：以物體顏色的三刺激值為依據(jù)作為計算，顏色的三刺激值性質(zhì)決定了對白度的貢獻，它們的等白度表面是等間距的平行面，其白度可以用Y，x，y 的線性公式表示：

W=Y+800（xn- x）+1700（yn- y）

W10=Y10+800（xn- x10）+1700（yn- y10） ?

TW=900（xn- x）- 650（yn- y）

TW10=900（xn- x10）-650（yn- y10） ?????

W10 為白度值；TW，TW10 為淡色調(diào)指數(shù)；Y，x10，y10 為在10o 視場下，測得試樣值；xn，yn 為在10°視場下D65標準光源的坐標值；xn=0.3138，yn=0.3309。 ?從公式可以看出，對于任何光譜中性的白度樣品，其白度值W都等于三刺激值Y，W值越大，表示白度越高。淡色調(diào)指數(shù)值可正可負，正值越大表示帶淡藍—綠度越大，負的絕對值越大就表示淡品紅—黃度越大。公式主要用于W（或W10）值大于40、小于（5Y- 280）或小于（5Y10- 280），TW（或TW10）值大 于- 3、小于+3 的樣品。該公式結(jié)果與目視的相關(guān)性較好，但其級差與目視級差差別較大，對明顯帶顏色的樣品沒有意義。

2.?藍光白度（又稱R457白度）

R457白度是一種簡易的測量方法，在國際標準ISO2470 紙張漫反射比的測量，以及我國造紙、塑料、建材等一些行業(yè)中都使用了R457白度。它規(guī)定利用近似的A光源照明，白度儀器的總體有效光譜響應(yīng)曲線的峰值波長在457nm處，半寬度44 nm。

定義藍光白度為：Wr=KrΣβ（λ）F（λ）△λ ?????

式中：Kr=100/ΣF（λ）△λ；β（λ）為與標準白板的藍光白度儀器相同照明觀察條件下的光譜亮度因數(shù)。ISO關(guān)于紙張板白度的最新標準也使用了三刺激值反射比因數(shù)的概念和定義。這樣一般三刺激值色度 測量儀在D65/10°條件下，利用測量Z值獲得R457白度值，其轉(zhuǎn)換方程為：

Wr=0.925×Z+1.16 ?????

3.?亨特白度

根據(jù)GB/T 5950—1996《建筑材料與非金屬礦產(chǎn)品白度測量方法》提出了亨特白度公式：WH=100-［（100- L）2+a2+b2］1/2

式中，WH 為亨特白度；a，b 為亨特色品指數(shù),

a=17.2（1.0547X10-Y10）/Y101/2，

b=6.7（Y10- ?0.9318Z10）/Y101/2；

L 為亨特明度指數(shù)，L=10Y101/2；X10，Y10，Z10為三刺激值。

亨特白度測量條件采用C照明體2 o視場觀測條件。此白度值的特點是以色差的形式計算白度，測定結(jié)果的白度值較高，級差較小，適合于白度值較高樣 品的測定。

4.?Taube白度

該白度為美國材料試驗協(xié)會(313-73ASTM)使用的TAUBE公式計算出的一個數(shù)值，公式為： WT=3.367X-3Y ?該公式計算出的白度值的級差與目視感知的級差符合性較好，但只能用于中性樣品。有的美國企業(yè)使用Y 值來表示測定樣品的白度值。

5.?建材與非金屬礦產(chǎn)品通用公式

WG=Y10+400x10-1000y10+205.5 ?????

這個公式是在GB/T5950-1996《建材及非礦產(chǎn)品白度測量方法》中規(guī)定的公式之一，它在考慮了我國白色產(chǎn)品生產(chǎn)情況及產(chǎn)品白色度值的前提下，同時做了向國際標準靠攏的工作，使得該公式在測試方法、 量值評價等方面既符合我國實際情況，又與國際測試水平靠攏。

　　5.白度測定儀器的測定方法

測定物體白度的儀器白度儀、色差儀、分光測色儀等。其中白度儀是專用的白度檢測設(shè)備。色差儀和分光測色儀既可以檢測白度，還可以檢測顏色、黃渡、色牢度等其他色度指標，是一種全面的色度檢測設(shè)備。

以色差儀為例。具體使用方法如下所示：

1、開機。按下電源開關(guān)鍵，出現(xiàn)開機動畫。

2、校正。如果校正超過有效期，需要重新校正，根據(jù)頁面提示操作即可。

3、設(shè)置參數(shù)。選擇白度作為頁面顯示數(shù)據(jù)，白度數(shù)據(jù)會直接顯示在測量屏幕上。

4、準備樣品。準備好測量的樣品，樣品表面需保持清潔，不能有臟污。

5、開始測量。按下測量鍵，等待片刻，可以在顯示屏上查看測量結(jié)果。

6、重復(fù)測量。選擇不同的樣品位置驚醒測量，以便得出準確的白度數(shù)據(jù)。

8、保管儀器。測試完后，關(guān)閉電源。用保護袋和箱子儲存好儀器。

白度的控制方法

　　其實現(xiàn)在大多數(shù)生產(chǎn)商都使用色差儀來控制白度值，可能有人會問為什么不用白度計來控制，事實上是白度計只可以測量白度其他的色彩數(shù)據(jù)都無法管理，但我們知道工業(yè)生產(chǎn)中不可能只有一種白度需要控制，還有白度、色差和色彩調(diào)配都是工業(yè)中顏色控制的主體，所以色差儀使用要全面很多。

　　控制白度值首先要根據(jù)自己的產(chǎn)品選好適合自己行業(yè)的相關(guān)標準在根據(jù)這個標準制定相關(guān)的色彩控制數(shù)據(jù)，利用色差儀控制產(chǎn)品的白度。如果你從事行業(yè)沒有具體的行業(yè)相關(guān)白度標準，就要根據(jù)自己行業(yè)的產(chǎn)品和產(chǎn)品的采購方進行溝通協(xié)議確定的色彩參數(shù)。

　　其實色差儀控制產(chǎn)品的白度還是非常精確和完善的，色差儀的功能中很早就開始開發(fā)這項功能，到今天也算是一項非常成熟的技術(shù)了，所以不必擔心測量不準確的現(xiàn)象。