Paint materials. Colorimetry. Part 1. Principles 
На главную | База 1 | База 2 | База 3

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТ Р
52489-2005

(ИСО 7724-1:1984)

 

Материалы лакокрасочные

КОЛОРИМЕТРИЯ

Часть 1

Основные положения

ИСО 7724-1:1984

Paints and varnishes - Colorimetry - Part 1: Principles

(MOD)

 

 

Москва

Стандартинформ

2006

 

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1. РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Научно-производственная компания Ярославский лакокрасочный институт» (ЗАО «НПК ЯрЛИ») на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4.

2. ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 385 «Материалы лакокрасочные на природных связующих. Растворители. Сиккативы. Вспомогательные материалы. Тара, упаковка, маркировка и транспортирование лакокрасочных материалов».

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2005 г. № 515-ст.

4. Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 7724-1:1984 «Лаки и краски. Колориметрия. Часть 1. Основные положения» (ISO 7724-1:1984 «Paints and varnishes - Colorimetry - Part 1: Principles») путем изменения содержания отдельных абзацев, пунктов, подпунктов, изменения отдельных слов, фраз, введения дополнительных слов, фраз, технических терминов, которые выделены в тексте курсивом.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5).

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет.

 

ГОСТ Р 52489-2005

(ИСО 7724-1:1984)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Материалы лакокрасочные

КОЛОРИМЕТРИЯ

Часть 1

Основные положения

Paint materials. Colorimetry. Part 1. Principles

Дата введения - 2007-01-01

0. Введение

Настоящий стандарт, входящий в серию стандартов на колориметрию, распространяется на лакокрасочные материалы и устанавливает инструментальный метод определения цветовых характеристик и цветовых различий пигментов и пигментированных лакокрасочных материалов и покрытий.

Серия стандартов на колориметрию состоит из следующих стандартов:

Часть 1. - Основные положения;

Часть 2. - Измерение цвета;

Часть 3. - Расчет цветовых различий.

Методы инструментального определения координат цвета и цветовых различий предназначены для:

а) объективной оценки цветовых различий между образцами;

б) объективной оценки цвета;

в) определения отклонений в цвете при изготовлении окрашенных изделий;

г) объективного описания цветовых изменений, вызванных влиянием атмосферных условий, а также других химических или физических воздействий.

1. Назначение и область применения

Настоящий стандарт содержит основные термины и положения, касающиеся инструментального измерения цвета.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 7721-89. Источники света для измерений цвета. Типы. Технические требования. Маркировка (ИСО 10526:1991 «Стандарт CIE на источники освещения для колориметрии», MOD).

ГОСТ 29319-92. Материалы лакокрасочные. Метод визуального сравнения цвета (ИСО 3668:1976. «Лаки и краски. Визуальное сравнение цвета красок», MOD).

ИСО 7724-2:19841). Материалы лакокрасочные. Колориметрия. Часть 2. Измерение цвета.

1) Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1. цвет: Свойство излучаемого, прошедшего через объект, рассеянного или отраженного света вызывать определенные зрительные ощущения в соответствии с его спектральным составом.

3.2. цветовой стимул: Лучистая энергия с определенными физическими характеристиками, попадающая в глаз и вызывающая ощущение цвета.

3.3. цветовой тон: Характеристика цвета, определяемая доминирующей длиной волны монохроматического цветового стимула, при сложении которого с ахроматическим стимулом может быть воспроизведен данный цвет (для пурпурных цветов за доминирующую принимают дополнительную длину волны).

3.4. доминирующая длина волны: Длина волны монохроматического цветового стимула, к которому ближе всего измеряемый цвет. Для пурпурных цветов принимается длина волны дополнительного цвета.

3.5. чистота цвета (насыщенность): Величина, характеризующая долю монохроматического цветового стимула в данном цвете.

3.6. светлота: Уровень зрительного ощущения, производимого цветовым стимулом в зависимости от условий наблюдения.

3.7. цветовое пространство: Форма геометрического представления множества цветов в цветовой координатной системе.

3.8. координаты цвета: Модули векторной суммы координат, определяющих данный цвет в цветовом пространстве.

3.9. координаты цветности: Отношение каждой из трех координат цвета к их сумме.

3.10. покрытие: Непрерывный слой, сформированный после одно- или многократного нанесения лакокрасочного материала на окрашиваемую поверхность.

3.11. полное цветовое различие (между двумя цветами): Геометрическое расстояние между двумя точками цветового пространства.

4. Координаты цвета

Цвет характеризуется координатами точки в цветовом пространстве, образованном тремя векторами, для определенного стандартного наблюдателя и определенного стандартного источника освещения. В соответствии с рекомендациями международной комиссии по освещению (МКО) (приложение А) для колориметрических измерений лакокрасочных покрытий используют координаты, вычисляемые по формулам, приведенным в 4.1.

4.1. Координаты цвета Х10, Y10, Z10 в дополнительной стандартной колориметрической системе МКО 1964 г. [для измерения с угловой апертурой более 4° (10° - наблюдатель)] - в соответствии с [1].

Координаты цвета определяют по формулам численного интегрирования в пределах длин волн от 380 до 760 нм:

Х10 = ;                                                  (1)

Y10 = k10;                                                    (2)

Z10 = k10;                                                     (3)

где k10 - нормирующий коэффициент, значение которого рассчитывают по формуле

k10 = ,                                                    (4)

полученной при условии Y10 = 100, что соответствует идеальному рассеивателю;

j() - спектральный лучистый поток, являющийся произведением относительного спектрального распределения энергии стандартного источника освещения S() и спектрального коэффициента яркости b() или спектрального коэффициента отражения р() в соответствии с разделом 6.

j() = S() b() или j() = S() r);                                   (5)

 - удельные координаты цвета для стандартного наблюдателя 1964 г.;

 - интервал длин волн, нм (ИСО 7724-2).

Значения х(), у() и z() для интервала  = 5 нм указаны в таблице 1.

Координатами цветности в этой системе являются х10 и у10, которые определяют по формулам:

x10 = ;                                                 (6)

y10 = .                                                                 (7)

Координаты цвета и цветности стандартной колориметрической системы МКО 1931 г. определяют по аналогичным формулам.

При этом используют значения удельных координат х(), у() и z(), вычисленных на основе измерений с угловой апертурой 2° (МКО 1931 г.).

Использование угловой апертуры 10° (МКО 1964 г.) более практично и соответствует условиям, рекомендованным ГОСТ 29319 для визуального сравнения цветов пигментов, пигментированных лакокрасочных материалов и покрытий.

Таблица 1 - Удельные координаты цвета, определенные для наблюдателя с угловой апертурой 10° для интервала длин волн 5 нм

 нм

х10()

y10()

z10()

 нм

x10()

y10()

z10()

350

0,0002

0,0000

0,0007

470

0,1956

0,1852

1,3176

385

0,0007

0,0001

0,0029

475

0,1323

0,2199

1,0302

390

0,0024

0,0003

0,0105

480

0,0805

0,2536

0,7721

395

0,0072

0,0008

0,0323

485

0,0411

0,2977

0,5701

400

0,0191

0,0020

0,0860

490

0,0162

0,3391

0,4153

405

0,0434

0,0045

0,1971

495

0,0051

0,3954

0,3024

410

0,0847

0,0088

0,3894

500

0,0038

0,4608

0,2185

415

0,1406

0,0145

0,6568

505

0,0154

0,5314

0,1592

420

0,2045

0,0214

0,9425

510

0,0375

0,6067

0,1120

425

0,2647

0,0295

1,2825

515

0,0714

0,6857

0,0822

430

0,3147

0,0387

1,5535

520

0,1177

0,7618

0,0607

435

0,3577

0,0496

1,7985

525

0,1730

0,8233

0,0431

440

0,3837

0,0621

1,9673

530

0,2365

0,8752

0,0305

445

0,3867

0,0747

2,0273

535

0,3042

0,9238

0,0206

450

0,3707

0,0895

1,9948

540

0,3768

0,9620

0,0137

455

0,3430

0,1063

1,9007

545

0,4516

0,9822

0,0079

460

0,3023

0,1282

1,7457

550

0,5298

0,9918

0,0040

465

0,2541

0,1528

1,5549

555

0,6161

0,9991

0,0011

560

0,7052

0,9973

0,0000

675

0,0579

0,0226

0,0000

565

0,7938

0,9824

0,0000

680

0,0409

0,0159

0,0000

570

0,8787

0,9556

0,0000

685

0,0286

0,0111

0,0000

575

0,9512

0,9152

0,0000

690

0,0199

0,0077

0,0000

580

1,0142

0,8689

0,0000

695

0,0138

0,0054

0,0000

585

1,0743

0,8256

0,0000

700

0,0096

0,0037

0,0000

590

1,1185

0,7774

0,0000

705

0,0066

0,0026

0,0000

595

1,1343

0,7204

0,0000

710

0,0046

0,0018

0,0000

600

1,1240

0,6583

0,0000

715

0,0031

0,0012

0,0000

605

1,0891

0,5939

0,0000

720

0,0022

0,0008

0,0000

610

1,0305

0,5280

0,0000

725

0,0015

0,0006

0,0000

615

0,9507

0,4618

0,0000

730

0,0010

0,0004

0,0000

620

0,8563

0,3981

0,0000

735

0,0007

0,0003

0,0000

625

0,7549

0,3396

0,0000

740

0,0005

0,0002

0,0000

630

0,6475

0,2835

0,0000

745

0,0004

0,0001

0,0000

635

0,5351

0,2283

0,0000

750

0,0003

0,0001

0,0000

640

0,4316

0,1798

0,0000

755

0,0002

0,0001

0,0000

645

0,3437

0,1402

0,0000

760

0,0001

0,0000

0,0000

650

0,2683

0,1076

0,0000

765

0,0001

0,0000

0,0000

655

0,2043

0,0603

0,0000

770

0,0001

0,0000

0,0000

660

0,1526

0,0603

0,0000

775

0,0000

0,0000

0,0000

665

0,1122

0,0441

0,0000

780

0,0000

0,0000

0,0000

670

0,0813

0,0318

0,0000

 

 

 

 

4.2. Координаты цвета в цветовом пространстве МКО 1976 г. (L*, а*, b*)1).

В цветовом пространстве МКО 1976 г. каждому цвету соответствует точка, положение которой определяется тремя независимыми координатами: светлотой - L* и двумя хроматическими координатами - а* и b*, связанными с координатами цвета X, Y, Z. Координаты цвета в более равноконтрастном цветовом пространстве МКО 1976 г. (L*, a*, b*) также предназначены для определения цветовых различий.

Координаты L*, a*, b* рассчитывают по следующим формулам:

L* = 116 (Y/Yn)1/3 - 16                              для Y/Yn > 0,008856;                                    (8)

L* = 903,3 (Y/Yn)                                      для Y/Yn £ 0,008856;                                     (9)

а* = 500 [f(X/Xn) - f(Y/Yn)];                                                                                            (10)

b* = 200 [f(Y/Yn) - f(Z/Zn)];                                                                                            (11)

где f(X/Xn) = (X/Xn)l/3                                                 для X/Xn > 0,008856;

f(X/Xn) = 7,787(X/Xn) + 16/116                для X/Xn £ 0,008856;

f(Y/Yn) = (Y/Yn)1/3                                      для Y/Yn > 0,008856;

f(Y/Yn) = 7,787(Y/Yn) + 16/116                для Y/Yn £ 0,008856;

f(Z/Zn) = (Z/Zn)1/3                                      для Z/Zn > 0,008856;

f(Z/Zn) = 7,787 (Z/Zn) + 16/116               для Z/Zn £ 0,008856;

Xn, Yn, Zn - координаты цвета идеального рассеивателя для выбранного стандартного источника освещения (таблица 2);

f - знак функции.

Примечание - Если используются координаты цвета 1931 г. (2°), будут получены и координаты L*, а*, b* для наблюдателя с угловой апертурой 2°. Соответствующие значения для Хn и Zn можно рассчитать с помощью координат цветности для стандартных источников освещения D65, A, F11 в соответствии с публикацией [2] при Yn = 100.

1) Надстрочная звездочка у координат L*, а*, b* обозначает, что эти величины вычисляются по координатам X, Y, Z, приведенным к координатам идеального рассеивателя для избранного источника освещения.

Таблица 2 - Координаты цвета идеального рассеивателя при разных стандартных источниках освещения в системе МКО 1964 г. и МКО 1931 г. (Y = 100)

Координаты

Стандартный источник освещения

А

С

D65

F11

Хп (10° - наблюдатель)

111,144

97,296

94,811

108,866

Zn (10° - наблюдатель)

35,200

116,137

107,304

65,837

Хп (2° - наблюдатель)

109,832

98,048

95,020

 

Zn (2° - наблюдатель)

35,547

118,106

108,828

 

Иногда удобно выражать цвет не прямоугольными координатами L*, а* и b*, а координатой L* и полярными координатами чистоты цвета и цветового тона в соответствии с публикацией [2].

Их можно рассчитать по L*, a*, b*, используя психометрическую светлоту по МКO 1976 г. L*, чистоту цвета по МКO 1976 г. Саb* = (а*2 + b*2)1/2, цветовой тон по МКO 1976 г. hab = arctg (b*/a*) между 0° и 360°.

5. Стандартные источники освещения

Для реализации возможности сравнения между собой результатов различных цветовых измерений МКО рекомендован ряд стандартных излучений и воспроизводящих их источников освещения.

Стандартный источник освещения А, соответствующий свету вольфрамовой лампы накаливания с коррелированной цветовой температурой Т = 2856 К предназначен для колориметрического определения индекса метамеризма.

Основным стандартным источником освещения для колориметрических измерений МКО принят источник освещения D65, соответствующий естественному дневному свету с коррелированной цветовой температурой Т = 6500 К.

Стандартный источник освещения С соответствует естественному (природному) рассеянному дневному свету с коррелированной цветовой температурой Т = 6774 К.

Источник освещения F11 воспроизводит свет узкополосной белой флуоресцентной лампы с коррелированной цветовой температурой 4000 К.

Числовые величины спектрального распределения энергии S() для стандартных источников освещения D65, A и F11 приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Распределение относительной спектральной энергии от стандартного источника освещения D65, А и F11 для интервала длин волн 5 нм

, нм

SD65

SA

SF11

, нм

S65

SA

SF11

380

49,98

9,80

0,91

445

110,94

30,85

6,95

385

52,31

10,90

0,63

450

117,01

33,09

7,19

390

54,65

12,09

0,46

455

117,41

35,41

7,12

395

68,70

13,35

0,37

460

117,81

37,81

6,72

400

82,76

14,71

1,29

465

116,34

40,30

6,13

405

87,12

16,15

12,68

470

114,86

42,87

5,46

410

91,49

17,68

1,59

475

115,39

45,52

4,79

415

92,46

19,29

1,79

480

115,92

48,24

5,66

420

93,43

21,00

2,46

485

112,37

51,04

14,29

425

90,06

22,79

3,38

490

108,81

53,91

14,96

430

86,68

24,67

4,49

495

109,08

56,85

8,97

435

95,77

26,64

33,94

500

109,35

59,86

4,72

440

104,86

28,70

12,13

505

108,58

62,93

2,33

510

107,80

66,06

1,47

650

80,03

165,03

3,58

515

106,30

69,25

1,10

655

80,12

168,51

3,01

520

104,79

72,50

0,89

660

80,21

171,96

2,48

525

106,24

75,79

0,83

665

81,25

175,38

2,14

530

107,69

79,13

1,18

670

82,28

178,77

1,54

535

106,05

82,52

4,90

675

80,28

182,12

1,33

540

104,41

85,96

39,49

680

78,28

185,43

1,46

545

104,23

89,41

72,84

685

74,00

188,70

1,94

550

104,05

92,91

32,61

690

69,72

191,93

2,00

555

102,02

96,44

7,52

695

70,67

195,12

1,20

560

100,00

100,00

2,83

700

71,61

198,26

1,35

565

98,17

103,58

1,96

705

72,98

201,36

4,10

570

96,33

107,18

1,67

710

74,35

204,41

5,58

575

96,06

110,80

4,43

715

67,98

207,41

2,51

580

95,79

114,44

11,28

720

61,60

210,36

0,57

585

92,24

118,08

14,76

725

65,74

213,27

0,27

590

88,69

121,73

12,73

730

69,89

216,12

0,23

595

89,35

125,39

9,74

735

72,49

218,92

0,21

600

90,01

129,04

7,33

740

75,09

221,67

0,24

605

89,80

132,70

9,72

745

69,34

224,36

0,24

610

89,60

136,35

55,27

750

63,54

227,00

0,20

615

88,65

139,99

42,58

755

55,01

229,59

0,24

620

87,70

143,62

13,18

760

46,42

232,12

0,32

625

85,49

147,23

13,16

765

56,61

234,59

0,26

630

83,29

150,84

12,26

770

66,81

237,01

0,16

635

83,49

154,42

5,11

775

65,09

239,37

0,11

640

83,70

157,98

2,07

780

63,38

241,68

0,09

645

81,86

161,52

2,34

 

 

 

 

6. Спектральные характеристики отражения

6.1. Общие положения

Для определения колориметрических свойств лакокрасочных покрытий используют три характеристики по 6.1.1 - 6.1.3.

6.1.1. Спектральный коэффициент яркости b() - отношение яркости освещаемой поверхности к яркости совершенного отражающего рассеивателя, находящегося в тех же условиях освещения.

6.1.2. Спектральный коэффициент отражения с включением зеркальной составляющей r() - отношение отраженного светового потока в полусферу к падающему потоку излучения.

6.1.3. Спектральный коэффициент отражения с исключением зеркальной составляющей r(d)() - в соответствии с таблицей 4.

6.2. Геометрия измерения

Различная геометрия измерения отраженного излучения, которую используют для измерения цвета по настоящему стандарту, указана в таблице 4.

Таблица 4. - Спектральные характеристики отражения для колориметрии лакокрасочных покрытий и геометрия измерения

Спектральная радиометрическая характеристика

Обозначение

Геометрия измерения

Освещение

Наблюдение

Обозначение

Коэффициент яркости

b45/0 ()

Направленное 45° ± 5°

Направленное 0° ± 10°1)

45/0

b0/45 ()

Направленное 0° ± 10°1)

Направленное 45° ± 5°

0/45

bd/8 ()

Диффузное (интегрирующая сфера)

Направленное 8° ± 2°2)

d/8

b (d) d/8 ()

Диффузное (интегрирующая сфера с ловушкой зеркальной составляющей)

Направленное 8° ± 2°2)

d/8

Спектральный коэффициент отражения с включением зеркальной составляющей

r 8/d ()

Направленное 8° ± 2°

Диффузное (интегрирующая сфера)

8/d

Спектральный коэффициент отражения с исключением зеркальной составляющей

r (d) 8/d ()

Направленное 8° ± 2°2)

Диффузное (интегрирующая сфера с ловушкой зеркальной составляющей)

8/d

1) Должна учитываться возможность взаимоотражения между высокоглянцевым образцом и оптикой осветителя.

2) Угол освещения или наблюдения с небольшим определенным отклонением от нуля исключает взаимоотражение между образцом и оптической системой для наблюдения при измерении высокоглянцевых образцов.

Примечания

1. 45/0: образец освещается одним или несколькими пучками, оси которых составляют угол 45° ± 5° относительно нормали к поверхности образца. Угол между направлением наблюдения и нормалью к образцу не должен превышать 10°.

2. 0/45: образец освещается пучком, ось которого составляет с нормалью к образцу угол не более 10°. Образец наблюдается под углом 45° ± 5° относительно нормали. Угол между осью освещающего пучка и любым его лучом не должен превышать 5°. Те же ограничения должны быть соблюдены и для наблюдаемого пучка.

3. d/8: образец освещается диффузно с помощью интегрирующей сферы. Угол между нормалью к образцу и осью пучка наблюдения не должен превышать 10°. Интегрирующая сфера может иметь любой диаметр при условии, что суммарная площадь отверстий не превышает 10 % внутренней отражающей поверхности сферы. Угол между осью наблюдаемого пучка и любым его лучом не должен превышать 5°.

4. 8/d: образец освещается пучком, ось которого составляет с нормалью к образцу угол не более 10°. Отраженный поток собирается с помощью интегрирующей сферы. Угол между осью освещающего пучка и любым его лучом не должен превышать 5°. Интегрирующая сфера может иметь любой диаметр при условии, что суммарная площадь отверстий не превышает 10 % внутренней отражающей поверхности сферы.

Зеркально отраженный свет может быть частично уменьшен при помощи ловушки зеркальной составляющей. Результаты измерений зависят от размера, положения и устройства ловушки.

Отношение спектральных отражений высокоглянцевой отполированной черной поверхности, измеренных с ловушкой и без нее, должно удовлетворять следующим условиям:

 £ 0,05 для любой длины волны.

Приложение А

(справочное)

Краткая характеристика колористических систем, используемых в стандартах на колориметрию

В лакокрасочной промышленности в настоящее время используются две колористические системы МКО: система, использующая координаты X, Y и Z в трехмерном цветовом пространстве и система CIELAB 1976 г. - аббревиатура координат цвета L*, а*, b* и французского наименования МКО (Commission Internationale de I¢Eclairaje). Система CIELAB, являясь более равноконтрастной, позволяет характеризовать полные цветовые различия, а также различия по светлоте, чистоте цвета и цветовому тону более близко к визуальному наблюдению.

В 1931 г. был принят стандартный наблюдатель, характеризующийся угловой апертурой 2°. В1964 г. был принят стандартный наблюдатель с угловой апертурой 10°, более приближенный к визуальному восприятию цвета.

Библиография

[1] Джадд Д., Вышецки Г.

Цвет в науке и технике. М.: Мир, 1978

[2] Публикация МКО № 15

Дополнение № 2

Рекомендации для однородных цветовых пространств. Уравнение для расчета цветовых различий. Психометрические цветовые термины

 

Ключевые слова: лакокрасочные материалы, покрытие, цвет, колориметрия, основные положения, цветовой тон, чистота цвета, светлота, координаты цвета

 

СОДЕРЖАНИЕ