甘茨白度:国际标准的白度科学评价体系

一、定义与科学基础

甘茨白度(Ganz Whiteness),又称CIE白度,是国际照明委员会(CIE)于1986年正式推荐的白度评价体系,由瑞士色度学家甘茨(E. Ganz)提出。其核心是通过颜色三刺激值(X, Y, Z)计算白度值(W g)和淡色调指数(T w ),实现人眼视觉感知与客观数据的科学映射。与其他白度评价方法不同,甘茨白度强调:

三维色彩空间的线性计算:基于CIE 1964标准色度系统(10°视场),以D65标准光源为基准,通过明度(Y)和色品坐标(x, y)量化白度。

适用范围限制:仅适用于白色或近白色样品(白度值 W g>40且 −3

w<3),明显带色的样品需采用其他评价方法。

 

白度


二、数学表达与计算原理

甘茨白度公式包含两个关键参数:

1. 白度值(W g):

 

甘茨百度


2.淡色调指数(T w ):

 

甘茨百度2


参数含义

Y,x,y:试样在D65光源下的三刺激值衍生参数;

x n=0.3138, y n=0.3310:D65标准光源在10°视场的色品坐标。

科学意义

W g值越高,白度越接近理想白色(完全漫反射体 W g=100);

Tw>0表示样品带绿相,Tw<0表示带红相,Tw=0为中性无彩白

 

三、应用领域与行业标准

甘茨白度因国际普适性和科学严谨性成为多行业的核心标准:

1. 造纸与印刷:

ISO 11475规定纸张需在D65/10°条件下测量甘茨白度,区分室内外光源差异

高级铜版纸要求 Wg≥90且 ∣Tw∣<1,确保印刷色域还原准确性

2. 建筑材料与非金属矿产品

中国国标GB/T 5950要求采用甘茨公式评价水泥、陶瓷的白度,替代传统蓝光白度

3. 纺织品与荧光增白剂

含荧光增白剂的织物需通过甘茨白度评估增白效果,避免单一波段测量导致的偏差

 

四、技术实现与仪器测量

现代白度仪(如WSD-3C、ColorMeter MAX)通过三刺激值色度法直接输出甘茨白度:

1.测量条件标准化:光源:模拟D65日光光谱;几何结构:积分球式d/8°(漫射照明,8°接收)

2.仪器校准流程:使用氧化镁或硫酸钡标准白板(白度100%)校准基线;定期校验线性修正系数(Ax, Bx, Cx等),确保数据误差 <0.5

3.数据输出维度:除 Wg和 Tw外,同步提供CIE Lab值,辅助分析白度偏移方向(如a*值异常提示红/绿偏色)

 

 


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