白度，顧名思義是物體表面含白色的程度，其定義為光譜反射比為100%的理想表面的白度為100度，光譜反射比為零的絕對(duì)黑表面的白度為零度。常用的白度公式為甘茨白度公式（CIE1982白度評(píng)價(jià)公式）、亨特(Hunter)白度等。
白度是顏色具有的高反射率和低飽和度(純度)的屬性。白色是一個(gè)顏色群體，處于主波長大約在470~570nm的狹長范圍內(nèi)，一般情況下其亮度y>70，興奮純度Pe<0.1。雖然白色并不是一種單一的顏色(單色)，但是大多數(shù)觀察者還是能夠根據(jù)白色樣品的分光反射率、興奮純度和主波長不同，按白度的差別，排列出先后順序。對(duì)于給定的同一組白色樣品，它們的這種排列順序不僅會(huì)因?yàn)橛^察者的不同而不同，即使是同一觀察者，如果用不同方法評(píng)價(jià)，結(jié)果也不同。另一方面，對(duì)樣品白度的評(píng)價(jià)，還與觀察者的喜好有關(guān)。例如，有的喜好帶紅光的白，有的喜好帶藍(lán)光的白，有的觀察者喜好帶綠光的白，觀察者個(gè)人的喜好是不同的。另外，白度的評(píng)價(jià)結(jié)果還與觀察條件的變化密切相關(guān)，在不同亮度或在具有不同光譜功率分布的光源下觀察同一樣品，都會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果。
在實(shí)際生產(chǎn)中，常見的白度的評(píng)價(jià)方法有兩種。一種是比色法，就是把持測(cè)樣品與白度已知的標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行比較。另一種方法就是用白度測(cè)量儀器來測(cè)量，儀器中已經(jīng)儲(chǔ)存了許多白度計(jì)算公式，測(cè)量時(shí)儀器根據(jù)使用者的設(shè)定選用相應(yīng)的白度公式自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，直接輸出白度值。這種方法因評(píng)價(jià)條件客觀，所以評(píng)價(jià)結(jié)果客觀。
一、以理想白為基礎(chǔ)推導(dǎo)的白度計(jì)算公式
這一類計(jì)算公式，本質(zhì)上是計(jì)算樣品白(樣品色)與理想白之間的色差。
(一)亨特(Hunter)白度公式
此公式是將完全反射漫射體的白度定義為100，把樣品的白度與完全反射漫射體的白度進(jìn)行對(duì)比，以計(jì)算色差的方式來評(píng)價(jià)樣品的白度。
式中，L，a，b是樣品在Lab系統(tǒng)中的明度指數(shù)和色度指數(shù)，k1是常數(shù)，一般情況取值為1。
ap，bP是理想白在Lab系統(tǒng)中的白度指數(shù)，一般情況下：測(cè)量不帶熒光的樣品時(shí)ap=0.00，bP=0.00；測(cè)量帶有熒光的樣品時(shí)ap=3.50，bP=-15.87：
(二)CIE1982白度評(píng)價(jià)公式（甘茨白度公式）
CIE1982白度評(píng)價(jià)公式是至今國際照明委員臺(tái)推薦的一個(gè)評(píng)價(jià)白度的公式。這一公式是由瑞士汽巴—亮基公司的甘茨(EGanz)提出來的，它共有三個(gè)表達(dá)式。
1.以藍(lán)中帶綠為喜愛白，表達(dá)式為：
2.以藍(lán)中帶紅為喜愛白，表達(dá)式為：
3.以中性無彩色為喜愛白，公式為：
式中，x0，y0是理想白在2度視場(chǎng)下的色度坐標(biāo)，Y，x，y是樣品的明度指數(shù)和色度坐標(biāo)；W在2度視場(chǎng)下的白度，其值越大，表示樣品的白度越大；Tw是在2度視場(chǎng)下的樣品色調(diào)偏移值(淡色調(diào)值，即白色略帶有的某種色調(diào)值)。Tw>0，表示樣品帶綠，而且值越大，表示越偏綠色；Tw<0，表示樣品偏紅色，而且其絕對(duì)值越大，表示越偏紅色。
對(duì)于完全漫反射體來說，W=100，Tw=0。
二、在實(shí)驗(yàn)樣品反射率測(cè)定的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出的白度測(cè)定公式
1．單波段白度公式
用某一個(gè)光譜區(qū)的反射比來表示的白度公式兩個(gè)。
(1)用W表示白度，G表示綠光的反射比，也就是用綠光的反射比來表示樣品的白度。
(2)用R457表示相應(yīng)于藍(lán)光的反射比，即用藍(lán)光的反射比來表示樣品的白度。
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)在造紙工業(yè)中采用主波長為457.0nm±0.5nm，半峰寬度為44nm的藍(lán)光測(cè)定樣品的反射比，使用短波長區(qū)域的反射比及R457來表示白度，此白度叫做ISO白度或藍(lán)光白度。
2．多波段白度公式
以特定波長范圍的反射比及其系數(shù)來表示該樣品的白色程度這類白度公式有兩種。
(1)鋁比(Taube)公式。
用藍(lán)光反射比B、綠光反射比G別乘以一個(gè)系數(shù)后的差值來表示白度。
W=4B-3G
(2)采用黃度指數(shù)來表示白度，公式為：
式中的A、G、B分別對(duì)應(yīng)于紅色、綠色、藍(lán)色波段的反射比，是用相應(yīng)的濾光片修正后的紅色、綠色、藍(lán)色探測(cè)器檢測(cè)到的反射比值。它們可以用樣品顏色的三刺激值計(jì)算出來：
表1 不同照明光源在不同視場(chǎng)下對(duì)應(yīng)的fXA、fXB、fZB數(shù)值
這兩類公式，各有優(yōu)點(diǎn)和不足。第一類是把喜愛白作為完全漫反射體而推導(dǎo)出來的，難以正確評(píng)價(jià)添加熒光增白劑的樣品。前面所介紹的兩個(gè)公式，都是采用在公式中引進(jìn)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的方法，來計(jì)算添加熒光增白劑的樣品白度的，所以計(jì)算結(jié)果也是近似的。至于第二類公式，如果樣品偏藍(lán)越嚴(yán)重，所得出的白度數(shù)值就越大，造成與實(shí)際情況不符，但是，很適合于計(jì)算添加熒光增白劑的樣品的白度。
在涂料行業(yè)領(lǐng)域主要使用GB/T 5950-2008《建筑材料與非金屬礦產(chǎn)品白度測(cè)量方法》測(cè)量白度，主要是白色建筑涂料等，對(duì)于鈦白粉、硫化鋅、立德粉和鋅白等白色顏料則使用GB/T 5211.20-1999《在本色體系中白色、黑色和著色顏料顏色的比較 色度法》制備好試樣測(cè)量白度。
GB/T 17749-2008《白度的表示方法》中白度為定義表征物體色白的程度，白度值越大，測(cè)白色程度越大。白度儀利用積分球?qū)崿F(xiàn)絕對(duì)光譜漫反射率的測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)白度的測(cè)量。白度儀用于測(cè)量物體表面的白度，適用于紡織品、印染、化纖、塑料、瓷土、滑石粉、白水泥、涂料、陶瓷、搪瓷、紙張、紙漿等需對(duì)產(chǎn)品白度進(jìn)行測(cè)定的部門。
京公網(wǎng)安備11010802046783號(hào)
