白度仪中常用白度计算公式的类型及特点解析

白度仪又称白度计，是纺织、印染等行业用于产品白度检测的光电仪器。白度仪中的白度计算公式有很多，其中常用的主要有甘茨白度、蓝光白度和亨特白度三种。本文对白度仪中常用白度计算公式的类型及特点做了解析。

甘茨白度公式：

甘茨白度是C1E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：

W10为白度值；TW，TW10为淡色调指数；Y，x10，y10为在10°视场下，测得试样值；xn，yn为在10°视场下D65标准光源的坐标值；xn=0.3138，yn=0.3309。

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），TW（或TW10）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。

蓝光白度公式：

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：Kr=100/∑rF（λ）△λ；β（λ）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。

ISO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：Wr=0.925xZ+1.16。

亨特白度公式：

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：

式中：WH为亨特白度；L、a、b分别为白色样品在亨特Lab颜色空间中的明度指数和色度指数，其中：L=10Y101/2；a=17.2（1.0547X10-Y10）Y101/2，b=6.7（Y10-0.9318Z10）/Y101/2；X10、Y10、Z10为三刺激值。

另一种常见的公式是：

式中：W*、U*、V*按CIE1964W*U*V*颜色空间的相关公式计算，并认定基准白的W*=100。该公式适用于非荧光样品的白度评价。

亨特白度测量条件采用C照明体2°视场观测条件。

以上白度公式中，亨特白度公式是与色差概念有关的白度公式，这类白度公式是将完全漫反射体的白度定为100，然后用样品的白度与完全漫反射体的白度进行比较，以色差概念来评价样品的白度。甘茨白度是CIE色度技术委员会于1983年正式推荐了以甘茨公式为基础，并经修改后的白度评价公式，即CIE白度公式。该公式以W=100的完全漫反射体为参照点，以D65为评价白度的标准照明体，并包括白度W和淡色调TW两个部分。