怎么计算白度值？常用白度值计算公式有哪些？

白度是表征物体色白的程度，通常用一个具体数值的白度指数表示，是通过一个给定公式利用色度数据计算出来的，表示物体颜色接近理想白色的程度，白度值越大则看起来越白。那么，怎么计算白度值？常用白度值计算公式有哪些？

怎么计算白度值？

一般来说，当物体表面对可见光谱内所有波长的反射比都在80%以上时，可认为该物体的表面为白色。有些专家用三刺激值Y（即光反射比）和兴奋纯度（P）来表征白色。伯杰（Berger）和麦克亚当（MacAdam）均认为：当样品表面Y>70，P<10%时可当作白色；格鲁姆（Grum）等认为物质表面的P在0-12%且具有高反射比时就可看作为白色。这些颜色位于色空间中相当狭窄的范围内。当然，白色与其他颜色一样可用光反射比Y、纯度P和主波长三维量来表示。但是人们常用白度（W）这个一维量来表示白的程度，将光反射比Y、纯度P和主波长不同的白色样品根据百度排列成一维等级来定量地评价物体的白色程度。为计算白度，曾提出过100种以上的白度公式，但是到目前为止还未能提出一个普遍使人满意的通用白度公式。合理的白度公式取决于白色试样的目视评定和色度学测量符合程度。但是白色程度高低的视觉评定很复杂，不仅受到爱好、习惯等复杂心理因素的影响，还与所从事的特殊职业和技术密切相关，与所评价对象质量相关的白色性质有关（如与棉花和陶瓷相关的白色性质就大不相同），因此要使白度公式统一起来十分困难。CIE一直在力图解决白度的定量评价一致性问题，成立了“白度分委员会”，并于1983年正式推荐CIE1982白度公式。

常用白度值计算公式有哪些？

我国现行白度评定一般分甘茨白度、蓝光白度和亨特白度3种评定。按CIE正式推荐的在D65标准光源下，以完全反射漫射体作为参照标准白，白度定量评价公式如下。

1.甘茨白度

甘茨白度是CIE白度委员会在1986年正式公布出版的白度公式。其特点是：以物体颜色的三刺激值为依据作为计算，颜色的三刺激值性质决定了对白度的贡献，它们的等白度表面是等间距的平行面，其白度可以用Y，x，y的线性公式表示：

W=Y+800（x_n-x）+1700（y_n-y）

W₁₀=Y₁₀+800（x_n-x₁₀）+1700（y_n-y₁₀）

T_w=900（x_n-x）-650（y_n-y）

T_w10=（x_n-x₁₀）-650（y_n-y₁₀）

W₁₀为白度值；T_w，T_w10为淡色调指数；Y，x₁₀，y₁₀为在10°视场下，测得试样值；x_n，y_n为在10°视场下D65标准光源的坐标值；x_n=0.3138，y_n=03309。

从公式可以看出，对于任何光谱中性的白度样品，其白度值W都等于三刺激值Y，W值越大，表示白度越高。淡色调指数值可正可负，正值越大表示带淡蓝一绿度越大，负的绝对值越大就表示淡品红一黄度越大。该公式对明显带颜色的样品是没有意义的。公式主要用于W（或W₁₀）值大于40、小于（5Y-280）或小于（5Y10-280），T_w（或T_w10）值大于-3小于+3的样品。尽管如此，公式仍是白度的相对评价，而不是绝对评价。

2.蓝光白度（又称R457白度）

R457白度是一种简易的测量方法，在国际标准ISO2470纸张漫反射比的测量，以及我国造纸、塑料、建材等一些行业中都使用了R457白度。它规定利用近似的A光源照明，白度仪器的总体有效光谱响应曲线的峰值波长在457nm处，半宽度44nm。

定义蓝光白度为：

式中：为与标准白板的蓝光白度仪器相同照明观察条件下的光谱亮度因数。

IS0关于纸张板白度的最新标准也使用了三刺激值反射比因数的概念和定义。这样一般三刺激值色度测量仪在D65/10°条件下，利用测量Z值获得R457白度值，其转换方程为：

W_r=0.925xZ+1.16

3.亨特白度

根据GB/T5950《建筑材料与非金属矿产品白度测量方法》提出了亨特白度公式：

W_H：=100-[（100-L）²+a²+b²]^1/2

式中，W_H为亨特白度；a、b为亨特色品指数，a=17.2（1.0547X₁₀-Y₁₀）/Y₁₀^1/2，b=6.7（Y₁₀-0.9318Z₁₀）/Y₁₀^1/2；L为亨特明度指数，L=10Y₁₀/Y₁₀^1/2，X₁₀，Y₁₀，Z₁₀为三刺激值。

亨特白度测量条件采用CIE照明体2°视场观测条件。

白度颜色定量评价的未来发展：

我国目前对白度颜色的定量评价基本采用甘茨白度、蓝光白度、亨特白度3种方法，为了更好地评价物质白色的白度，很多人已采用了光度法和色度法做了大量的测试和目视评价实验工作，推导了许多有用的白度公式，但对白度的定量评价仍存在一些困难，这主要由于白度在很大程度上是带有主观性的心理量，因此往往因人而异，同时随着照明条件、仪器结构和时间的不同而变化。尤其是近代在物质中添加了荧光增白剂后，使定量评价白度的问题更加复杂化，这也就给我们留下了白度心理量，白度公式间的相关性、白色标准板、白度测量仪器及荧光增白剂白度评价问题，有待于随着我国科学技术的发展，进一步解决这些新问题。