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計算機配色技術在國內外發(fā)展概況

2010-10-08

                                              計算機配色技術在國內外發(fā)展概況
    在20世紀50年代的早期，幾乎所有儀器配色所需的理論已經出現(xiàn)，但基于顏色測量的商用配色應用卻基本上沒有。直到大約40年后，才出現(xiàn)由Davison、Henmmendinger和Landery研制的第一臺用于紡織工業(yè)顏色預測的商用模擬計算機COMiC(colorant mixture computer),并很快與1961年被第一臺數(shù)字計算機系統(tǒng)Ferranti Pegasus計算機所代替。從此以后，計算機配色領域十分活躍，迅速發(fā)展，特別是近幾年中各種相關技術尤其是數(shù)字計算機技術及其應用的發(fā)展，使投入工業(yè)應用的計算機配色系統(tǒng)已達5000種以上，其中色料配方預測在紡織工業(yè)中的應用于儀器配色系統(tǒng)幾乎同時出現(xiàn)，并且始終是十分重要的應用領域。1992年6月國際顏色學會（AIC）在美國的Pringceton專門召開了以“計算機配色（Computer Color Matching）”為主題的專業(yè)會議，交流世界各國在這個領域中所做的工作，進一步推動了儀器配色的發(fā)展。
   發(fā)展至今的所有計算機配方預測系統(tǒng)都基于一個實現(xiàn)來那個在特殊功能的光學模型：
（1）將單個色料的濃度與色料在使用中的一些可測特性相關聯(lián)。
（2）描述色料在混合物種的行為。常用的光學模型是Kubelka-Munk理論，該理論用K和S兩個參數(shù)（分別稱為色料的KUVELKA-MUNK吸收系數(shù)和散射系數(shù)）將測得的反射比值與色料濃度想聯(lián)系，并假設在色料混合物種K和S的加和性來表征各色料在混合時的光學行為。目前的大多數(shù)商用計算機顏色匹配系統(tǒng)都是基于Ｅ.Allen及Davidson和Hemmendinger于60年在紡織、涂料和塑料工業(yè)中所做的工作。
   隨著顏色工業(yè)的發(fā)展，對顏色質量控制和配方預測的要求也越來越高，才常規(guī)系統(tǒng)的使用中遇到的問題越來越多，于是各種更為精確和復雜的光學模型、算法技術及相應配色系統(tǒng)不斷被提出、研制和開發(fā)，以滿足不同層次、不同應用的各種常規(guī)和特殊的需要，如Saunderson修正、多光通理論、遞歸二次逼近及優(yōu)化算法、混合整形逼近算法、優(yōu)化系數(shù)算法、矩陣分塊算法、非凸逼近模型、通用顏色系統(tǒng)數(shù)學模型、絕對配色技術、神經網絡技術等等。
    然而，國內在儀器配色的理論和系統(tǒng)質量控制和配方預測過程主要依靠配色人員的經驗和目視判斷，即采用原始的嘗試和辯差法，嚴重地制約了我國顏色工業(yè)的發(fā)展。直至80年代初，上海紡織科學研究院才從德國OPTON公司引進我國的第一臺自動測色、配色儀器。可見，計算機測色與配色技術在我國尚處于起步階段。
    國外目前有許多研究單位和生產廠商正在從事自動測色與配色系統(tǒng)的研制，相應的產品也不斷投放市場。美國的Applied Color Systems、英國的Instrumental Color Systems和瑞士的Datacolor是世界上三個主要的色控儀器公司（這三家公司于1991年被瑞士一財團收購合并成現(xiàn)在的Datacolor International）.另外一些重要的公司如美國的Macbeth、Shelyn、Hennegan、BYKGardner等，德國的Zeiss、Optronic等以及英國等國家的著名光學公司均研制了實用的測色與配色系統(tǒng)，并有相當數(shù)量出口。但是，由于國內色料的不一致性，印染工藝的不穩(wěn)定等具體因素，國外的系統(tǒng)在國內實際應用中存在著一些問題。另一方面，我國的紡織品對國外具有較大的出口優(yōu)勢。因此，為改善國內印染等工業(yè)的生產條件，改變依賴進口的現(xiàn)狀，研究適用于國內紡織印染生產工藝的快速自動測色與配色系統(tǒng)將為提高我國紡織印染工業(yè)的自動化水平打下了十分重要的基礎。