电脑测色配色系统在纺织品染色中的应用

计算机在纺织中的应用计算机在纺织中的应用计算机在纺织中的应用【1】摘要：本文主要从分析纺织物的图案色彩混合原理入手，重点分析计算机在纺织业测配色领域目前的主要研究应用，并指出计算机在测配色技术应用中需要注意的几个问题。

关键词：计算机; 纺织品; 图案设计计算机的运用领域越来越广，在纺织业中利用计算机进行研究工作，能够减轻研究人员的工作强度，创造出更高的工作效益和经济效益。

测配色就是计算机在纺织业当中的运用之一。

纺织物的图案是由不一样颜色的经纬线经过一定的组织结构进行相互融合交织而构成的，纺织品讲求美观实用，是非常重视色彩和图案的相互搭配的。

1.纺织物图案的色彩混合原理图案的色彩是通过色彩的空间混合原理而构成的。

1.1梭织物的组织结构纺织物的结构组织表示的是经纬纱线交织的规律，可以分成原组织、小花纹组织、复杂组织和大提花组织这样几种组织类型。

原织物是最简单的一种在机织物的组织结构当中，特点就是每根经纱或者纬纱上面就只有一个经纬组织点，剩下的别的都是经纬组织点(图1就是一个纺织物的原组织结构示意图)。

原组织纺织物的纹路包括有平纹、斜纹以及缎纹这样几个组织。

每一种其他的复杂的组织都是以原组织为基础的，任何复杂的过程都有一个相对普通的开始就是这个意思了，原组织经过一些纹路的变化和设计之后，就可以产生出其他的更加美丽繁复的图案。

图1当中，黑色代表的是经纱覆盖在纬纱的上面，就会形成经的一个组织点，这个地方的纺织物的颜色就是经纱的颜色;白色代表的是相反的情况，也就是纬纱盖在了经纱的上面，形成了纬组织点，自然这一块的颜色就是纬纱的颜色了。

这样经纬纱之间不断交换着位置，就可以得出不同的颜色和图案，那么就会诞生一个层次鲜明，颜色图案丰富的纺织品了。

1.2各种颜色的相互搭配物理学告诉我们，大自然有三原色，我们所看到的任何颜色都是通过这三原色进行适当的搭配出来的，这三原色是红色(R)、绿色(G)，蓝色(B)。

三原色的基本规律称为Grassman定律，这一定律将随意的一种颜色C的表达方法用一个数学式表达了出来：C=R(R)+G(G)+B(B)。

计算机测配色概述纺织品染色需要依赖配色这一环节把染料的品种，数量与产品的色深联系起来。

长期以来，均有专门的配色人员担任这一工作，即先凭经验估算染色处方，打小样，目测核样，然后逐次逼近，直到同标准样相比，目测色差按灰卡达四级以上为止。

这一过程工作量大，费时，费料，还受配色人员的心理，生理因素变化的影响，配色重现性差[1][2][3]。

随着新染料，染料助剂的不断涌现，纤维原料的变化，流行色周期的逐渐缩短，人造光源的日益丰富，再加上产品的多品种，小批量，使得配色问题变的更加复杂。

如果继续依赖经验，无疑很难适应日益激烈的商业竞争。

为此，人们希望能有仪器协助配色。

随着色度学，测色仪器和计算机的发展，使得这一愿望逐步实现。

计算机测配色适应当前纺织品市场多品种，小批量的特点，可以在较短的时间里找到最经济的染色处方，打样次数少，节省了人力，缩短了生产周期，从而提高了生产效率。

计算机测配色可降低染色原料的消耗，减少常用染料和助剂的种类和库存。

它使用数据存储颜色信息，具有不褪色，便于查找等优点，有助于提高印染厂的生产和管理的自动化水平。

正由于以上的原因，使得计算机测配色的研究方兴未艾[4]。

同时，纺织品计算机测配色技术是一门综合性时代性的学科，它涉及到颜色光学，纺织染整，数值计算，计算机科学等领域。

它在纺织印染工业中的应用与仪器测配色技术的发展几乎是同时开始的，后来随着数学计算机技术的高速发展，自动测配色仪器及其应用的研究与开发更为快捷与完善。

计算机自动测配色系统的研究及其在工业控制中的应用日益广泛和普遍，极大提高了生产效率和工业颜色控制的质量，同时又强有力的推动了颜色科学的完善和发展[5]。

1 仪器测配色的发展历史及现状长期以来染料与颜料的应用中普遍以色彩合成与颜色混和理论为基础，采用人工配色，对配色人员的素质要求高，但既费时又难以适应现代工业生产的要求，且成本高、正确性程度差。

为此，早在1940年就有人提出了用光电比色计读数法解决配色问题，即仪器配色。

计算机测配色技术在纺织品图案设计中的应用研究包振华;徐华;王作宏【摘要】在分析纺织品图案与色彩构成的基础上,通过研究色彩的空间混合原理,提出了利用计算机编程技术处理纺织品图案设计中织物经纬纱线的配色问题.利用计算机测色技术建立纱线颜色库,再利用配色程序计算出经纬色纱交织后所形成的织物色彩,从而模拟纱线混色后织物的效果,达到快速配色的目的,这样就极大地简化了色织物中经纬纱线的配色问题,提高了纺织产品开发的效率和劳动生产率,能更好更快地满足客户和市场需要.【期刊名称】《中南民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(029)001【总页数】4页(P107-110)【关键词】计算机测配色;纺织品;图案设计【作者】包振华;徐华;王作宏【作者单位】武汉职业技术学院,轻工纺织与服装工程学院,武汉,430074;武汉职业技术学院,轻工纺织与服装工程学院,武汉,430074;武汉职业技术学院,轻工纺织与服装工程学院,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】TP311.1纺织品的图案是由不同颜色的经纬纱线按照一定的组织结构相互交织形成的,而色彩是图案的外在表现,纺织品图案设计非常注重色彩与图案的巧妙配合,并讲求艺术性、实用性、装饰性等特征[1].纺织品图案的色彩搭配具有偶然性和必然性的特点,偶然性是指色彩搭配由设计者的灵感发挥创作出来,必然性则是依靠设计者的实践经验或利用专业设计工具(如纺织CAD软件)完成色彩搭配.是否有既能满足一般设计人员方便快捷地完成纺织品图案、提高纺织新产品的开发速度,又能满足客户或市场需要的配色方法呢?在此,笔者就计算机测配色技术在纺织品图案设计中经纬纱线配色问题进行探讨.1 纺织品图案的色彩混合原理如前所述,纺织品的图案是由不同颜色的经纬纱线按照一定的组织规律相互交织而成的,图案的色彩则是按色彩的空间混合原理形成的.这里先简要描述一下色彩的空间混合原理及其对纺织品图案设计的影响.1.1 梭织物的组织结构机织物(梭织物)是由相互垂直排列的两系统纱线根据一定的组织规律在织机上相互交织而成的.织物的组织结构用来表示经纬纱线相互交错或彼此沉浮的规律,可分为原组织、小花纹组织、复杂组织、大提花组织等几种[2].原组织是机织物中最简单的组织结构,包括平纹、斜纹和缎纹组织,主要特点是每根经纱或纬纱上只有一个经(纬)组织点,其他均为纬(经)组织点,如图1为织物的原组织结构示意图.其他各种复杂的组织结构均以原组织为基础,适当加以变化,以得到各种不同的组织结构.图1 三原组织Fig.1 Th ree foundationalw eave在图1中,黑色部分表示经纱覆盖在纬纱上,形成经组织点,该部分织物的颜色显示为经纱颜色;白色部分表示纬纱覆盖在经纱上,形成纬组织点,该部分织物的颜色显示为纬纱颜色.这样,经纬纱线的相对位置不断变换,得到丰富多彩的纺织品图案与色彩的空间混合.1.2 色彩的空间混合原理自然界的大多数彩色都可以用适当比例的3种基本彩色混合组成的等色效应来模拟,常用色彩的三基色为红(R)、绿(G)、蓝(B).以三基色为基础的G rassm an定律给出了任一色彩C的表示方法[3]:色光的加色法是将两束色光打在同一点上形成一种新色光,对于任何线性的颜色坐标系统(如C IE XYZ系统)而言,只要将原来两种色光的坐标分别相加(位置矢量相加)就可以得到新的色光.因此,色彩相加的表示方法可描述为:色彩的空间混合是指将不同的颜色并置在一起,当它们在视网膜上的投影小到一定程度时,这些不同的颜色刺激就会同时作用到视网膜上非常邻近部位的感光细胞,以致眼睛很难将它们独立地分辨出来,在视觉中感受成一个新的色彩,从而产生色彩的混合,这种混合又称为并置混合[3].实际上,色彩空间混合中的各种颜色本身并没有真正混合在一起产生一种新的颜色,而只是借助一定的空间距离来完成其混合效果. 1.3 纺织品色彩的空间混合一般情况下,人眼能分辨物体细微部分的能力非常有限.视距在1m以下时,视距越小,视力下降越显著.因此,人眼接受外部刺激的亮度和色度受到周围背景的影响而产生不同的感觉,这种现象称为同时对比现象,包括亮度对比和颜色对比[4].当多种颜色并置在一起时,人眼就难以分辨某个具体的色彩,眼睛所见的将会是一块单一的色面,如图2所示.图2 色彩并置混合效果Fig.2 Co lo rm ix ing in hom ogeneous alignm ent色彩并置产生空间混合效果需具备3个最基本的条件:一是色彩的形状肌理,即色彩用来并置的基本形状,如小色点(圆点或方点)、色线、网格、不规则形等.色彩的这种排列越有序,形状越细小,混合的效果就越单纯、越安静,否则,混合色会杂乱、眩目,没有形象感;二是取决于并置色彩之间的强度,色彩的对比越强,观看的距离越远,混合效果就越好;三是观看距离的远近,同是一个物体,近看形象清晰,层次分明,远看往往是个大感觉,明暗处于一种中性状态[5].色彩并置产生的空间混合可表示为:纺织品图案的色彩混合符合上述3个基本条件:并置在一起的经纬纱线为线状、细小,经纬纱线相互交叉混合,交织点为点状或线状;经纬纱线颜色可以有很大差异,也可以接近;织物常常是远距离观看,远看时,往往会感受成一种颜色,织物获得色彩明亮、丰富、强烈的艺术效果.2 计算机配色技术既然纺织品的图案与色彩是由经纬纱线相互交织得到的,则不同织物由于所使用经纬纱线的颜色不同、织物的组织结构不同、纱线的排列方式不同等,织出的图案与色彩效果将有很大的差异.为了准确地表达纺织品图案的色彩效果,以下采用计算机配色技术对其进行模拟.2.1 织物的混色比例计算从上面的分析可以看出,织物的组织结构不同,经纬纱线交织后将得到不同的颜色效果.经面组织的色织产品可以形成以经色纱为主的色感,而纬面组织可以产生以纬色纱为主的色感.对于方平或近似方平的色织物,其经纬色纱的混合比例可按下式进行计算[6]:其中cj,cw为完全组织中经、纬纱所占的百分数;tj,tw为经、纬组织点数;rj,rw为组织循环经、纬数.2.2 织物的混色效果空间混合和加色混合的原理是一致的,但由于纱线本身不是发光体,其纯度和明度都较低,因此,纺织品图案色彩空间混合的光亮度和鲜艳度都不可能完全达到色光的加色混合效果,明度只能达到被混合色的平均明度.按照色光的空间混合原理,可用下面的计算式模拟织物的混色效果:(3)式中,织物的混色效果(R,G,B)值是由经纱颜色(R,G,B)值和纬纱颜色(R,G,B)值根据完全组织中经、纬纱所占的百分数按照色彩的加法混合原理得到的,即:其中R,G,B为经纬纱线混色后纺织品的颜色值;R j,G j,B j为经纱颜色值;Rw,Gw,Bw 为纬纱颜色值.2.3 计算机配色处理将上述计算式利用计算机编程技术进行处理,模拟出织物的经纬纱线相互交织后的配色效果,程序处理过程描述见图3.图3 计算机配色算法Fig.3 Com pu ter co lo rm atch ing algo rithm在图3中,相关框图的参数要求如下.输入参数框:输入经、纬组织点数tj,tw;组织循环经、纬数rj,rw;经纬纱线颜色值R j,G j,B j和Rw,Gw,Bw;配色算法框:写出(1)～ (3)的计算公式;结果显示:将经、纬纱线颜色和织物最终混合效果颜色显示出来.将上述算法编写成织物配色效果模拟程序,通过输入相应的技术参数即可模拟出不同组织结构和不同颜色的经纬纱线交织后的配色效果.计算效果还要进行一定的修正,使之与实际配色相一致.运行程序,输入经纱的颜色RGB值(200,40,180),纬纱的颜色RGB值(20,10,240),假定织物组织为则最终织物的模拟效果如图4混合颜色框中的颜色.图4 经纬纱颜色及织物颜色效果模拟Fig.4 Co lo r effect sim u lation ofw arp,w eft and fab ric3 计算机测配色技术应用中的几个问题上述计算方法可根据织物的组织结构和经纬纱线的颜色快速得到色织物的局部或整体色彩效果,并可根据客户提供的织物颜色及时修正配置的经纬纱线颜色.为使上述测配色技术能更快更好地应用到色织物的纱线配色中去,实际使用过程中还应注意以下几个问题.3.1 建立企业自身的纱线颜色库为实现快速配色,企业可根据自身需要,对常用纱线或新型纱线进行测色(可由印染企业提供相关纱线颜色参数),建立较为完备的纱线颜色库,以便在配色时随时调用纱线颜色库信息.3.2 根据产品结构建立组织结构库根据自身产品种类建立相应的织物组织结构库,该结构库中可保存完全组织结构和局部组织结构,并计算出织物的混色比例cj,cw.3.3 计算机测色配色处理将相关参数输入到织物配色效果模拟程序中,模拟出织物的配色效果.若配色效果不理想,可修改相应的参数,直到配出较为合理的织物效果为止.3.4 上机试织,修改经纬纱线配色方案对配色结果进行上机小样试织,将小样颜色与客户样品对比,找出差距,调整配色方案,得到最终的织物配色结果.3.5 建立经纬纱颜色、织物组织、织物表观颜色库建立相应的经纬纱颜色、织物组织和织物成品表观颜色库,为快速配色提供必要的参考数据.4 结束语色织物经纬纱线的配色及纺织品图案配色效果在一定程度上依赖于纺织品设计人员的实践经验,带有一定的偶然性,借助于纺织CAD软件模拟不仅要有专门的软件,有时也显得较为复杂.对一般的色织物产品设计而言,为使纺织品图案设计更加方便快捷,利用计算机配色技术模拟织物的色彩效果,不仅可加快新产品的开发速度、提高生产效率,而且也使测配色技术应用更为灵活、简便.参考文献【相关文献】[1] 姜淑媛.家用纺织品设计与市场开发[M].北京:中国纺织出版社,2007.[2] 蔡陛霞.织物结构与设计[M].北京:中国纺织出版社,2004.[3] 阮秋琦.数字图像处理学[M].北京:电子工业出版社,2001.[4] 谢光银.装饰织物设计与生产[M].北京:化学工业出版社,2005.[5] 贾京生.服装色彩设计学[M].北京:高等教育出版社,1993.[6] 黄翠蓉.纺织面料设计[M].北京:中国纺织出版社,2007.。

电脑测色软件应用概览电脑测色系统已被大量印染厂,纺织贸易公司所采用,越来越多的印染技术工程人员得以接触到这套系统,但是,现实使用情况是很多地方并没有充分发挥它的功效,比如仅仅是测量然后出报告,或者传一个数据,甚至只是看看DE值大小。

这里有工厂操作流程的原因,比如因为业务繁忙,每天需要测几百个样品,只要能完成手头工作就可以了,没有时间考虑更多的应用;也有知识方面的原因,因为手头资料有限，操作手册仅仅介绍了某些参数的含义,而对于很多参数从来没有介绍;或者手册介绍很详细，但是没有中文版本等。

为了更好的让大家用好自己手头的测色系统，这里就色彩品管的应用中一些常用的功能以及某些常用参数含义做一下介绍，以便使大家有一个综合的概念；因为每种测色软件中的参数大多相同或类似，这里选择全球领先色彩解决方案供应商爱色丽公司的ColoriQC软件和ColorMasterQA软件进行演示；常见的软件页面如下：ColoriQC页面ColorMasterQA页面在常规的测色品管软件中，都会有几个部分：a标题栏，b菜单栏，c快捷按钮，d控制栏，e数据分析视图，f反射率曲线视图，g颜色模拟视图，h颜色空间视图等；除了标题栏，菜单栏，快捷按钮栏和控制栏都有外，其他的视图是可以自己添加的这就与软件的版本设计思路有关系了，比如：ColoriQC还可以配置数据统计视图、反射率数据视图、M&S报告视图、递交表格视图、趋势视图等；品管软软件还会有一些附加功能,比如,数据的导出功能: ColorMasterQA可以将数据倒入到MSExcel文本中,供操作者自由处理,而iQC的Remote功能则允许将数据传入常用的各种文本中,比如txt,Exel,Word文件,甚至xml格式;这种传输方便了与工厂队品管系统地扩展:如与工厂的ERP系统进行数据传输;各种测色软件中功能很多,下面以ColoriQC为例，介绍一下软件常规的应用：1．各种图表的应用举例：虽然各种图表都是由具体数据转化而来,都是数据的反应，但由于人们对图表感觉比数据要敏感,所以图表会使颜色差异分析更加直观，方便；A颜色空间：颜色空间视图实际是DL*,Da*,Db*数据在图形上的反应;工厂可以利用颜色空间视图中形象的容差圈，让使用者快速判定样品是否合格(圈内为何个,圈外为不合格),并确定颜色偏向及差异的程度；尤其是对拥有颜色理论不多的操作工更是如此；实际操作中可以由工厂主管设定颜色容差圈，操作人员只要查看样品点落在圈内和圈外，就可以判定样品是否合格了。

计算机在纺织中的应用研究作者：靳新来源：《科学大众·教师版》2013年第02期摘要：本文主要从分析纺织物的图案色彩混合原理入手，重点分析计算机在纺织业测配色领域目前的主要研究应用，并指出计算机在测配色技术应用中需要注意的几个问题。

关键词：计算机；纺织品；图案设计中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）02-177-001计算机的运用领域越来越广，在纺织业中利用计算机进行研究工作，能够减轻研究人员的工作强度，创造出更高的工作效益和经济效益。

测配色就是计算机在纺织业当中的运用之一。

纺织物的图案是由不一样颜色的经纬线经过一定的组织结构进行相互融合交织而构成的，纺织品讲求美观实用，是非常重视色彩和图案的相互搭配的。

1.纺织物图案的色彩混合原理图案的色彩是通过色彩的空间混合原理而构成的。

1.1梭织物的组织结构纺织物的结构组织表示的是经纬纱线交织的规律，可以分成原组织、小花纹组织、复杂组织和大提花组织这样几种组织类型。

原织物是最简单的一种在机织物的组织结构当中，特点就是每根经纱或者纬纱上面就只有一个经纬组织点，剩下的别的都是经纬组织点（图1就是一个纺织物的原组织结构示意图）。

原组织纺织物的纹路包括有平纹、斜纹以及缎纹这样几个组织。

每一种其他的复杂的组织都是以原组织为基础的，任何复杂的过程都有一个相对普通的开始就是这个意思了，原组织经过一些纹路的变化和设计之后，就可以产生出其他的更加美丽繁复的图案。

图1当中，黑色代表的是经纱覆盖在纬纱的上面，就会形成经的一个组织点，这个地方的纺织物的颜色就是经纱的颜色；白色代表的是相反的情况，也就是纬纱盖在了经纱的上面，形成了纬组织点，自然这一块的颜色就是纬纱的颜色了。

这样经纬纱之间不断交换着位置，就可以得出不同的颜色和图案，那么就会诞生一个层次鲜明，颜色图案丰富的纺织品了。

1.2各种颜色的相互搭配物理学告诉我们，大自然有三原色，我们所看到的任何颜色都是通过这三原色进行适当的搭配出来的，这三原色是红色（R）、绿色（G），蓝色（B）。

染整技术·96·第40卷纺织行业是我国的传统产业，在现代社会环境下高新技术的运用使得纺织行业已经出现了跨越式的发展。

计算机印染测色配色就是高新技术在传统产业中应用的典型代表。

计算机印染测色配色技术是一种综合了颜色科学理论、颜色测量技术、计算机信息技术与印染技术的高新技术成果。

计算机印染测色配色最大的现实价值在于能够利用数字来描述具象的颜色，将测色配色这一传统手艺转变为能够量化的科学技术，利用现代计算机技术来处理纺织常用中的色彩问题，让传统的目测评价逐渐变为现代设备评价，为纺织行业的现代化发展奠定了坚实的基础。

《计算机测色配色应用技术》是一本在这一背景下编著的计算机印染纺织书籍，该书将染整企业中染色打样工作领域的工作任务和职业能力分析作为切入点，以计算机测色配色的对象为载体进行论述。

该书共包括六个项目，即颜色基础知识、颜色的数字表示方法、纺织品测色、染料助剂性能测试、计算机配色、利用E-mail 传输qtx 文档和文本文档等色样档案。

在每个项目和任务中，对相关理论知识和操作过程都做了比较系统的论述，同时附有任务实施的实践操作，对于染整技术学习者有着重大的参考价值。

《计算机测色配色应用技术》中对计算机印染测色配色概念进行了界定，计算机印染测色配色为CCM（Computer Color Matching），是指利用光谱光度仪，即为测色仪来获取颜色样品的相关信息，通过计算机中的测色配色程序，利用计算机中存储的相关数据，计算出样品颜色差别以及参考配方的一种专用技术。

《计算机测色配色应用技术》中提出，计算机印染测色配色系统主要由硬件与软件部分构成，其中硬件中包括计算机以及光谱光度计。

光谱光度计：如需要对不透明的物体进行颜色的准确测量则需要使用光谱光度测色法进行。

光谱光度测色法是利用定量对比标准与测量样品在相同波长上的单色辐射功率，获得样品的光谱反射率所实现的。

光谱光度测色法仅仅知识一种相对测量，对两种单色进行定量的对比。