DIN 6176-2001 Colorimetric evaluation of colour differences of surface colours according to DIN99-formula《根据DIN99-公式进行表面色差的比色评定》.pdf

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1、DEUTSCHE NORM Mrz 2001 Farbmetrische Bestimmung von Farbabstnden bei Krperfarben nach der DIN99-Formel DIN - 61 76 ICs 17.1 80.20; 87.040 Colorimetric evaluation of colour differences of surface colours according to DIN99 formula Dtermination colorimetrique des diffrences de couleurs dobjets non lum

2、ineux daprs la formule DIN99 Vorwort Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss FNF/FNL 2 ,Farbmetrik“ ausgearbeitet. Anhnge A und B sind informativ. 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Verfahren zur quantitativen Bestimmung kleiner Farbabstnde (Begriff siehe DIN 5033-1) bei Krperfarben (Begriff sieh

3、e DIN 5033-1) fest. Die Formel wurde entwickelt mit Hilfe von Probenpaaren mit kleinen Farbabstnden AE, O undf2O (5) (in Radian) he, = n/2 fr e = O undfO (6) he, = n + arctan(f/e) fr eO undflO (9) he, = O (1 0) Graukorrektur: Hilfsvariable fr Gelbheit: f = - 0,7 x a*sin16“ + 0,7 x b*cosl6“ fr e = O

4、undf = O DI N99-Variable: DIN99-Bunttonwinkel: DIN99-Buntheit: DIN99-Rotheit: DIN99-Gelbheit: Parameter kCH: h, = he, 180/7c a, = c99 cos(h,) b, = c99 sin,) C, = (in( 1 + 0,045 G)/(0,045 kcH kE) Siehe Abschnitt 8 Seite 3 DIN 61 76:2001-O3 5 Bestimmung der Farbmazahlen L*, a*, b*, C*, h nach DIN 6174

5、 aus gegebenen Farbmazahlen L, a, b, C, und h, Sind die Farbmazahlen L, a, b, oder L, C, h, vorgegeben, lassen sich die Farbmazahlen L*, a*, b*, C*, h nach DIN 61 74 wie folgt berechnen: DIN99-Buntheit: Hilfsvariable fr Bunttonwinkel: (1 6) (1 7) (in Radian) h99,ef = n/ fr a, = O und b,O (1 8) h99,e

6、f = .n + arctan (b,/a,) (1 9) hgg,ef = 3d2 fr a, = O und b, O und b, 2 O fr a, O und b, I O fr a, = O und b9, = O = 2.n + arctan (b,/a,) DIN99-Bunttonwinkel: h, = h99,ef 180/.n (23) Hilfsvariable fr Buntheit: (24) Hilfsvariable fr Rotheit: e = G co(h99,ef) f = G sin(h99,ef) Hilfsvariable fr Gelbheit

7、: a* = e cos16“ - cf/0,7 )sin 16“ b* = e sin 16“ + (f/0,7 )cos 16“ C* = (a*)* + (b*)20,5 Hilfsvariable fr Bunttonwinkel: h, = arctan(b*/a*) (in Radian) h, = 3G/2 h, = 3 + arctan(b*/a*) h, = 3/2 h, = 2.n + arctan(b,/a,) h, = 0 h = h, 18o/TC (25) (26) (27) (28) (29) fr a* O und b* 2 O (30) fr a* = O u

8、nd b*O (31 1 fr a* O und b* I O (34) fr a* = O und b* = O (35) (36) L* = exp (L, k,/105,51) - 1/0,015 8 (37) Sind C, und h, vorgegeben, so wird zunchst h99,ef = h, dl80 berechnet. Anschlieend werden die Rechenschritte ab (24) wie vorstehend beschrieben durchgefhrt. Die Farbabstnde knnen aus den ents

9、prechenden Werten analog zu den Abschnitten 5 und 6 berechnet werden. Hierzu wird die obige Rechnung sowohl fr den Bezug als auch fr die Probe durchgefhrt. 6 DIN99-Formel Der Farbabstand AE, wird nach der DIN99-Formel wie folgt berechnet: DIN99-Farbabstand: AE, = (AL,)* + (Aa,)* + (Ab99)20,5 Paramet

10、er kE: Siehe Abschnitt 8 Werden fr die zu vergleichenden Farben die Indizes P (Probe) und B (Bezug) genutzt, so gilt: DIN99-Helligkeits-Beitrag : = L99,P-L99,B (39) DIN99-Rot-Grn-Beitrag : = a99,P - a99,B (40) DIN99-Gelb-Blau-Beitrag: = b99,P - b99,B (41 1 Seite 4 DIN 61 76:2001-O3 7 Aufspaltung In

11、Analogie zur Aufspaltung des Farbabstandes in Beitrge fr Helligkeit, Buntheit und Buntton nach DIN 61 74 gilt fr die DIN99-Formel: DIN99-Farbabstand: Mit den in Abschnitt 6 definierten Indizes gilt: DIN99-Buntheits-Beitrag : DIN99-Buntton-Beitrag : AE99 = + + (AH99)2o,s (42) ?99 = ?99P - ?99,B AH99

12、= - (a99,P b99,B - a99,B b99,P)?095 (?99P ?99,B -i a99,P a99,B -i ?99,P b99,B)10?s (43) (44) 8 Die k-Faktoren Die Gre der empfundenen Farbunterschiede zwischen zwei Farbmustern hngt nicht allein von farbmetrisch bestimmten Farbabstnden ab, sondern wird mehr oder weniger stark von ueren Betrachtungsb

13、edingungen beeinflusst. Die k-Faktoren sind geeignet, diesen Einfluss zu beschreiben. Die beiden k-Faktoren haben unterschiedliche Bedeutung: kCH beschreibt als Formfaktor eine relative Verschiebung der Gewichte im Verhltnis des Helligkeits-Beitrages zum Beitrag von Buntheit und Buntton, k, beschrei

14、bt den Einfluss genderter Betrachtungsbedingungen auf den Farbabstand insgesamt. Im Normalfall sollte deshalb k, gleich 1 gesetzt werden. Genderte Betrachtungsbedingungen oder Materialien (z. B. Textilien) knnen durch geeignete Wahl der Werte von kE und kCH bercksichtigt werden. Von 1 abweichende We

15、rte von kE und kCH bewirken sowohl eine nderung der Farbabstnde als auch der Farbmazahlen. Sollen die k-Faktoren ungleich 1 gesetzt werden, so ist deshalb deren Wert zu vereinbaren und im Messprotokoll niederzulegen. ANMERKUNG Die k-Faktoren sind hier im Unterschied zu CIE-Publ. Nr. 101 vereinfacht

16、worden. Angenommen wird ein gleiches Gewicht fr die dort genannten k-Faktoren k, und k, so dass sie zu einem k-Faktor k,zusammengezogen werden knnen. Weiterhin wird hier konsequent die Wirkung auf den gesamten Farbabstand durch den Faktor kE beschrieben und nicht mehr teilweise durch die Gewichtung

17、aller einzelner Beitrge. Dadurch entfllt die Definition eines k-Faktors fr den Helligkeits-Beitrag (k,) und der Faktor k, erhlt die Bedeutung eines reinen Formfaktors. Damit ndern sich bisher einge- fhrte Bezeichnungen der Gewichtungen. Wenn die gemessenen Farbabstnde visuell verifiziert werden soll

18、en, sind folgende Referenzbedingungen ein- zuhalten : k, = k, = 1 (45) Nach CIE-Publ. Nr. 1 O1 und Nr. 11 6 sind Referenzbedingungen wie folgt definiert: Beleuchtende Lichtquelle: D65-Simulator Be leu c h t u ng sstr ke : 1 O00 lx Beobachter: farbnormalsichtig Umfeld: gleichmig mittelgrau, L* = 50 P

19、robengr Be: grer als 4? Gesichtsfeld Probentrennung : unmittelbarer Kontakt O berf Ich entextu r : homogen Erscheinungsweise: Krperfarbe Probenhellig keit: mittelhell im Bereich um L* = 50 Gre des Farbabstandes: unter 5 CIELAB-Einheiten Wenn von diesen Referenzbedingungen abgewichen wird, ist mit ei

20、ner nderung der empfundenen Gre eines Farbunterschiedes eines gegebenen Probenpaares zu rechnen. Um diese nderung zu beschreiben, drfen die k-Faktoren auf geeignete Werte ungleich 1 gesetzt werden. Seite 5 DIN 61 7612001 -03 Anhang A (informativ) Erluterungen Die vorliegende Norm wurde vom FNF/FNL-A

21、rbeitsausschuss 2 ,Farbmetrik“ ausgearbeitet. Die DIN99-Formel ergnzt die CIELAB-Formel, die ursprnglich zur Bewertung kleiner Farbunterschiede eingefhrt wurde. In der Praxis hat sich jedoch erwiesen, dass die CIELAB-Formel Farbunterschiede sehr ungleichmig in Bezug auf das visuelle Urteil bewertet.

22、 Die Bemhungen der CIE, eine bessere Lsung anzubieten, mndeten in der CIE94-Forme1, die allerdings noch nicht den Endpunkt der CIE-Arbeiten signalisiert. Insbesondere hat die britische Industrie weiterhin zu der von ihr entwickelten CMC(1 : c)-Formel gehalten, da sie bestimmte Eigen- schaften der Fa

23、rbabstandssystematik wie z. B. eine Abhngigkeit des Buntton-Beitrages vom Bunttonwinkel und eine Abhngigkeit des Helligkeits-Beitrages von der Helligkeit besser beschreibt. Die CIE hat diese Thematik in das Arbeitsprogramm ihres TC 1-47 aufgenommen. Eine Entscheidung ber eine mgliche Ver- besserung

24、der CIE94-Formel ist abschlieend fr das Jahr 2000 zu erwarten. Aus deutscher Sicht haftet den neueren Formeln ein gravierender Nachteil an: sie korrigieren die Beitrge der Farbabstandsformel und verlassen damit die Vektordefinition eines Farbabstandes in einem Farbenraum. Wenn es gelingt, eine gleic

25、hwertige Verbesserung in einem neuen System von Farbmazahlen zu erreichen, bleibt die alte Vektordefinition erhalten. Die DIN99-Formel will diesen Weg aufzeigen, der auch innerhalb der CIE als weitere Entwicklungsmglichkeit akzeptiert ist, aber erst nach Abschluss des Berichtes des TC 1-47 verfolgt

26、werden kann und damit noch lngere Bearbeitung bentigt. Der FNF/FNL 2 will mit seinem Vorsto die internationale Diskussion frdern, indem er der Industrie eine Formel bereitstellt, mit der bereits Erfahrungen gesammelt sind, wenn die Diskussion in der CIE weitergeht. Wenn dann eine weitere Empfehlung

27、der CIE vor- gelegt wird, die Aussicht hat, international akzeptiert zu werden, wird der FNF/FNL 2 prfen, ob die DIN99-Formel durch eine andere zu ersetzen ist. Oberstes Ziel ist, die Farbabstandsbewertung fr kleine Farbunterschiede auf eine einzige, international akzeptierte Formel zu grnden. In di

28、e Diskussion um den Erhalt der CIELAB-Formel dringen neue Erkennt- nisse ein, dass sie bei groen Farbunterschieden nicht so schlecht wertet wie bei kleinen und dort mglicher- weise ihre Stellung behaupten kann. Ursache ist ein nichtlinearer Zusammenhang zwischen der empfundenen Gre eines Farbuntersc

29、hiedes und dessen Bewertung durch eine Farbabstandsformel, wenn man von kleinen zu groen Farbunterschieden fortschreitet. Daher macht es Sinn, fr kleine und groe Farbunterschiede andere Farbabstandsformeln zu benutzen. Seite 6 DIN 61 76:2001-O3 L* 50 Anhang B (informativ) Tabelle B.l: Beispiele fr U

30、mrechnungen a* b* L99 a99 b99 c99 h99 10 10 61,43 9,70 3,76 10,40 21,21 50 50 50 I 50 I 50 I 61,43 I 28,64 I 11,ll I 30,72 I 21,21 - 10 10 61,43 - 537 7,03 8,97 128,37 - 50 50 61,43 - 17,22 21,75 27,74 128,37 50 50 - 10 - 10 61,43 - 9,70 - 3,76 10,40 201,21 - 50 - 50 61,43 - 28,64 - 11,ll 30,72 201,

31、21 50 I 10 I - 10 I 61,43 I 537 I - 7,03 I 8,97 I 308,37 50 O 50 - 50 61,43 17,22 - 21,75 27,74 308,37 O O O O O O O 1 O0 Literaturhinweise DIN 5033-2, Farbmessung - Normvalenz-Systeme. DIN 5033-3, arbmessung - arbmazahlen. DIN 5033-7, Farbmessung - Messbedingungen fr Krperfarben. CIE-Publikation Nr

32、. 1 O1 (1 993), Parametric effects in colour-difference evaluation. CIE-Publikation Nr. 1 16 (1 9954, Industrial colour-difference evaluation. I) K. Witt, CIE-Empfehlungen zur industriellen Farbabstandsbewertung, farbe + lack 10 1 (1995) S. 937-939. E. Rohner und D. C. Rich, Eine angenhert gleichfrm

33、ige Metrik fr industrielle Farbtoleranzen von Krper- farben, Die Farbe 42 (1996), Heft 4-6. Clarke S. J. J., McDonald R., Rigg B., Modification to the JPC 79 Colour-Difference Formula, Journal of the Society of Dyers and Colorists 100 (1984), S. 128-132 und S. 281-282. O O 1 O0 O O O O 1) Zu beziehen durch: Deutsche Lichttechnische Gesellschaft e. V., Burggrafenstrae 6, 10787 Berlin