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計算機配色技術在國內外發展概況

2010-10-08

                                              計算機配色技術在國內外發展概況
    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，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，才出現由Davison、Henmmendinger和Landery研制的第一臺用于紡織工業顏色預測的商用模擬計算機COMiC(colorant mixture computer),并很快與1961年被第一臺數字計算機系統Ferranti Pegasus計算機所代替。從此以后，計算機配色領域十分活躍，迅速發展，特別是近幾年中各種相關技術尤其是數字計算機技術及其應用的發展，使投入工業應用的計算機配色系統已達5000種以上，其中色料配方預測在紡織工業中的應用于儀器配色系統幾乎同時出現，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展。
   發展至今的所有計算機配方預測系統都基于一個實現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。
（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（分別稱為色料的KUVELKA-MUNK吸收系數和散射系數）將測得的反射比值與色料濃度想聯系，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。目前的大多數商用計算機顏色匹配系統都是基于Ｅ.Allen及Davidson和Hemmendinger于60年在紡織、涂料和塑料工業中所做的工作。
   隨著顏色工業的發展，對顏色質量控制和配方預測的要求也越來越高，才常規系統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不斷被提出、研制和開發，以滿足不同層次、不同應用的各種常規和特殊的需要，如Saunderson修正、多光通理論、遞歸二次逼近及優化算法、混合整形逼近算法、優化系數算法、矩陣分塊算法、非凸逼近模型、通用顏色系統數學模型、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的發展。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，并有相當數量出口。但是，由于國內色料的不一致性，印染工藝的不穩定等具體因素，國外的系統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勢。因此，為改善國內印染等工業的生產條件，改變依賴進口的現狀，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將為提高我國紡織印染工業的自動化水平打下了十分重要的基礎。