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计算机配色技术在国内外发展概况

2010-10-08

                                              计算机配色技术在国内外发展概况
    在20世纪50年代的早期，几乎所有仪器配色所需的理论已经出现，但基于颜色测量的商用配色应用却基本上没有。直到大约40年后，才出现由Davison、Henmmendinger和Landery研制的第一台用于纺织工业颜色预测的商用模拟计算机COMiC(colorant mixture computer),并很快与1961年被第一台数字计算机系统Ferranti Pegasus计算机所代替。从此以后，计算机配色领域十分活跃，迅速发展，特别是近几年中各种相关技术尤其是数字计算机技术及其应用的发展，使投入工业应用的计算机配色系统已达5000种以上，其中色料配方预测在纺织工业中的应用于仪器配色系统几乎同时出现，并且始终是十分重要的应用领域。1992年6月国际颜色学会（AIC）在美国的Pringceton专门召开了以“计算机配色（Computer Color Matching）”为主题的专业会议，交流世界各国在这个领域中所做的工作，进一步推动了仪器配色的发展。
   发展至今的所有计算机配方预测系统都基于一个实现来那个在特殊功能的光学模型：
 （1）将单个色料的浓度与色料在使用中的一些可测特性相关联。
 （2）描述色料在混合物种的行为。常用的光学模型是Kubelka-Munk理论，该理论用K和S两个参数（分别称为色料的KUVELKA-MUNK吸收系数和散射系数）将测得的反射比值与色料浓度想联系，并假设在色料混合物种K和S的加和性来表征各色料在混合时的光学行为。目前的大多数商用计算机颜色匹配系统都是基于Ｅ.Allen及Davidson和Hemmendinger于60年在纺织、涂料和塑料工业中所做的工作。
   随着颜色工业的发展，对颜色质量控制和配方预测的要求也越来越高，才常规系统的使用中遇到的问题越来越多，于是各种更为精确和复杂的光学模型、算法技术及相应配色系统不断被提出、研制和开发，以满足不同层次、不同应用的各种常规和特殊的需要，如Saunderson修正、多光通理论、递归二次逼近及优化算法、混合整形逼近算法、优化系数算法、矩阵分块算法、非凸逼近模型、通用颜色系统数学模型、绝对配色技术、神经网络技术等等。
    然而，国内在仪器配色的理论和系统质量控制和配方预测过程主要依靠配色人员的经验和目视判断，即采用原始的尝试和辩差法，严重地制约了我国颜色工业的发展。直至80年代初，上海纺织科学研究院才从德国OPTON公司引进我国的第一台自动测色、配色仪器。可见，计算机测色与配色技术在我国尚处于起步阶段。
    国外目前有许多研究单位和生产厂商正在从事自动测色与配色系统的研制，相应的产品也不断投放市场。美国的Applied Color Systems、英国的Instrumental Color Systems和瑞士的Datacolor是世界上三个主要的色控仪器公司（这三家公司于1991年被瑞士一财团收购合并成现在的Datacolor International）.另外一些重要的公司如美国的Macbeth、Shelyn、Hennegan、BYKGardner等，德国的Zeiss、Optronic等以及英国等国家的著名光学公司均研制了实用的测色与配色系统，并有相当数量出口。但是，由于国内色料的不一致性，印染工艺的不稳定等具体因素，国外的系统在国内实际应用中存在着一些问题。另一方面，我国的纺织品对国外具有较大的出口优势。因此，为改善国内印染等工业的生产条件，改变依赖进口的现状，研究适用于国内纺织印染生产工艺的快速自动测色与配色系统将为提高我国纺织印染工业的自动化水平打下了十分重要的基础。