白度是一個分析物體表面特征時會用到的概念。那么，什么是白度？如何測定白度呢？本文進行了簡單總結。

?

白度（brightness）是指色彩的明亮程度或顏色的深淺，也可以表示為從黑色到白色的明暗程度。白度是一種相對的量，相對于特定的顏色空間、亮度標準和觀察者的心理影響來說的。

在光學上，白色是指完全反射任何色光的物體，或者是能夠反射所有色光，但反射的色光并不強烈的物體。白色物體反射的光線能夠進入我們的眼睛，使我們能夠看到它們。相反，黑色物體吸收了所有的光線，沒有光線反射回來，因此我們無法看到它們。

白度以白色含有量的百分率表示。測定物質的白度通常以氧化鎂為標準白度100%，并定它為標準反射率100%，以藍光照射氧化鎂標準板表面的反射率百分率來表示試樣的藍光白度；用紅、綠、藍三種濾色片或三種光源測出三個數值，平均值為三色光白度。反射率越高，白度越高，反之亦然。測定白度的儀器有多種，主要是光電白度計，標準不完全相同。習慣上把白度的單位“%”作為“度”的同義詞，如新聞紙的白度為55%～70%（即55～70度）。

白度基本概念

白度表征物體表面白色的程度，以白色含有量的百分率表示。測定物體的白度通常以氧化鎂為標準白度100%，并定它為標準發射率100%，以藍光照射氧化鎂標準板表面的反射率百分率來表示試樣的蘭光白度，用紅、綠、藍三種流色片或三種光源測定三個數值，平均值為三色光白度。反射率越高，白度越高，反之亦然。

一般當物體表面對可見光譜內所有波長的反射比都在80%以上時，可認為該物體表面為白色。白色位于色空間中相當狹窄的范圍內，它們與其他顏色一樣，可以用三維量（即光反射比Y、純度C、主波長λ）來表示。但人們卻習慣將不同白度物體按一維量白度（W）排序來定量評價其白色程度，而把理想白色（如高純度硫酸鋇，其白度值為100%）作為參比標準。無論是目視評定白度，還是用儀器評定白度，都必須建立在公認的“標準”基礎上。所以，所謂白度是指距離理想白色的程度。

從分光反射率曲線看，白色織物在可見光波段內幾乎是一條沒有波峰的光滑曲線。白織物經漂白后，反射率增大，曲線上移；若織物經漂白和上藍增白后，曲線從510～700nm段下移，相對提高了400～519nm段的反射率；若織物經漂白和熒光增白處理，使曲線400～550nm段上移。這就是說，增白其實質是使光譜藍端的反射率增強。

常見白度評定方法

1. 甘茨白度

甘茨白度是CIE 白度委員會在1986 年正式公布出版的白度公式。可以寫為WGANZ，其特點是：以物體顏色的三刺激值為依據作為計算，顏色的三刺激值性質決定了對白度的貢獻，它們的等白度表面是等間距的平行面，其白度可以用Y，x，y 的線性公式表示：

W=Y+800（xn- x）+1700（yn- y）

W10=Y10+800（xn- x10）+1700（yn- y10） ?

TW=900（xn- x）- 650（yn- y）

TW10=900（xn- x10）-650（yn- y10） ?????

W10 為白度值；TW，TW10 為淡色調指數；Y，x10，y10 為在10o 視場下，測得試樣值；xn，yn 為在10°視場下D65標準光源的坐標值；xn=0.3138，yn=0.3309。 ?從公式可以看出，對于任何光譜中性的白度樣品，其白度值W都等于三刺激值Y，W值越大，表示白度越高。淡色調指數值可正可負，正值越大表示帶淡藍—綠度越大，負的絕對值越大就表示淡品紅—黃度越大。公式主要用于W（或W10）值大于40、小于（5Y- 280）或小于（5Y10- 280），TW（或TW10）值大 于- 3、小于+3 的樣品。該公式結果與目視的相關性較好，但其級差與目視級差差別較大，對明顯帶顏色的樣品沒有意義。

2.?藍光白度（又稱R457白度）

R457白度是一種簡易的測量方法，在國際標準ISO2470 紙張漫反射比的測量，以及我國造紙、塑料、建材等一些行業中都使用了R457白度。它規定利用近似的A光源照明，白度儀器的總體有效光譜響應曲線的峰值波長在457nm處，半寬度44 nm。

定義藍光白度為：Wr=KrΣβ（λ）F（λ）△λ ?????

式中：Kr=100/ΣF（λ）△λ；β（λ）為與標準白板的藍光白度儀器相同照明觀察條件下的光譜亮度因數。ISO關于紙張板白度的最新標準也使用了三刺激值反射比因數的概念和定義。這樣一般三刺激值色度 測量儀在D65/10°條件下，利用測量Z值獲得R457白度值，其轉換方程為：

Wr=0.925×Z+1.16 ?????

3.?亨特白度

根據GB/T 5950—1996《建筑材料與非金屬礦產品白度測量方法》提出了亨特白度公式：WH=100-［（100- L）2+a2+b2］1/2

式中，WH 為亨特白度；a，b 為亨特色品指數,

a=17.2（1.0547X10-Y10）/Y101/2，

b=6.7（Y10- ?0.9318Z10）/Y101/2；

L 為亨特明度指數，L=10Y101/2；X10，Y10，Z10為三刺激值。

亨特白度測量條件采用C照明體2 o視場觀測條件。此白度值的特點是以色差的形式計算白度，測定結果的白度值較高，級差較小，適合于白度值較高樣 品的測定。

4.?Taube白度

該白度為美國材料試驗協會(313-73ASTM)使用的TAUBE公式計算出的一個數值，公式為： WT=3.367X-3Y ?該公式計算出的白度值的級差與目視感知的級差符合性較好，但只能用于中性樣品。有的美國企業使用Y 值來表示測定樣品的白度值。

5.?建材與非金屬礦產品通用公式

WG=Y10+400x10-1000y10+205.5 ?????

這個公式是在GB/T5950-1996《建材及非礦產品白度測量方法》中規定的公式之一，它在考慮了我國白色產品生產情況及產品白色度值的前提下，同時做了向國際標準靠攏的工作，使得該公式在測試方法、 量值評價等方面既符合我國實際情況，又與國際測試水平靠攏。

?

白度測定儀器的測定方法

測定物體白度的儀器白度儀、色差儀、分光測色儀等。其中白度儀是專用的白度檢測設備。色差儀和分光測色儀既可以檢測白度，還可以檢測顏色、黃渡、色牢度等其他色度指標，是一種全面的色度檢測設備。

以色差儀為例。具體使用方法如下所示：

1、開機。按下電源開關鍵，出現開機動畫。

2、校正。如果校正超過有效期，需要重新校正，根據頁面提示操作即可。

3、設置參數。選擇白度作為頁面顯示數據，白度數據會直接顯示在測量屏幕上。

4、準備樣品。準備好測量的樣品，樣品表面需保持清潔，不能有臟污。

5、開始測量。按下測量鍵，等待片刻，可以在顯示屏上查看測量結果。

6、重復測量。選擇不同的樣品位置驚醒測量，以便得出準確的白度數據。

8、保管儀器。測試完后，關閉電源。用保護袋和箱子儲存好儀器。

紙張白度定義

對于印刷來說，紙張白度直接影響著產品的印刷效果。因此，紙張的白度是紙張適性中很重要的參數之一。 所謂紙張白度，是指紙張的潔白程度，它是對在全波長范圍內光波的反射能力的表現。

印刷行業中常用的白度測量方法主要以藍光白度居多，它是對紙張表面在波長457nm（半波寬44nm）處反射藍光百分比的定義，它并不能反映紙張的顏色，因為白度只是衡量457nm位置的反射率數據而忽略掉可見光譜上的其他波段信息。因而對于越白的紙張，反射的藍光光量會比不夠白的紙張更多。因為它主要反映的是藍光區域的反射特性，也被稱為藍光白度。

白度的基準值是以457nm的藍光照射到氧化鎂板的反射率為基準，以該種光照到紙面上，其反射率與氧化鎂板上的反射率的百分比來表示紙張白度。

紙張白度測量

1白度測量標準

目前表示白度的標準有很多，常用的有TAPPI T452白度、ISO2470-1/2白度、GB/T 7973/7974白度和CIE白度(ISO1147/11476)等，無論對于哪種標準，不同版本之間的差異主要是從紙張材料含有熒光增白劑的多少來定義的。對于含有熒光增白劑較少或者沒有的紙張，建議調整照射到樣品的光源UV含量與CIE照明體C一致的儀器來測定反射因數；對于含有熒光增白劑較多的紙張，建議使用調整照射到樣品的光源UV含量與CIE照明體D65一致的儀器來測定反射因數。

2對標準照明體的設定建議

在ISO 2470-2標準中，CIE光源C的紫外線含量接近某些室內觀察條件下存在的紫外線能量水平，明顯低于CIE標準光源D65的紫外線含量。CIE白度分為C光源和D65光源兩種照明條件，相應的ISO標準分別為ISO11475《紙和紙板-CIE白度的測定，D65/10°(室外光)》和ISO11476《紙和紙板—CIE白度的測定，C/2°(室內光)》，ISO2470-1標準中使用C光源，ISO2470-2標準中使用D65光源，也被稱為D65亮度；GB/T7974-2002《紙、紙板和紙漿亮度(白度)的測定(漫射垂直法)》中定義的亮度是在GB/T7973所規定的反射光度計的模擬D65光源條件下，試樣對主波長(457±0.5)nm藍光內反射因數。

3測量設備的幾何結構及原理

下表為常用白度標準對應的測量設備需要符合的幾何條件及光源設定：

TAPPI T 452 指定 45° 照明、0° 觀測（即 45°/0°）的定向照明/測量幾何結構。換句話說，測試儀器發出的光以45°入射角接觸紙張表面，然后接收器位于垂直于被測樣品的0°位置。

接收器接收到的反射光量是根據相對于100%氧化鎂標準品反射的光量來測量的。因此TAPPI方法要求的亮度測量值并不是實際從紙張反射的光的確切百分比。TAPPI T 452 白度標準規定的定向幾何結構各有利弊，定向照明和測量的挑戰之一是照明幾何結構使系統對紙張表面的不均勻性非常敏感。在不同的方向（即分別平行于紙張紋理和非紋理方向）測量時，可以獲得不同的測試結果。有些行業常用的數字白度儀采用的是就是45°/0°的幾何條件。

積分球類設備測量白度是利用漫射光學幾何結構（漫射照明，0°觀察，即 d/0°）。接收器位于 0° 位置，垂直于紙樣的平面，并采集從樣品表面反射的光量，然后計算光譜功率分布在 457 納米處的能量響應。漫反射測量結構反映了在樣品的非均勻性表面上反射的光量，并平均了紙張不同位置由于反射差異造成的影響，因此，積分球類儀器的測量值對紙張表面的不平整性敏感較低。

影響紙張白度的因素

3.1. 填料的白度：填料的白度因其種類和等級不同，有很大的差別。如果使用比漿料白度高的填料，則填料越多，紙張的白度也就越高。

3.2. 涂料的白度：涂料印刷紙的白度是由原紙的白度、涂料的白度以及涂布量來確定的。如果原紙的白度高于涂層，一些透過涂層的光線將被原紙表面反射回去，并再次通過深層涂層的表面反射出來，則白度也可提高。

3.3. 表面施膠劑，也是提高紙張白度的有效途徑。

紙張白度與印刷顏色之間的關系

1. 紙張白度與印刷色差之間的關系

　　無論是通過目測還是儀器測量，紙張本身的白度總是一定的，不同紙張間的白度差也是一定的。白度不同的紙張在印刷時色差是不恒定的，時大時小。對于某一指定標準，紙張的白度差越大，產生的色差值并不像人們預料的那樣大，有時反而更小，因而紙張的印刷色差與白度差之間并不存在正向的關系。所以，各種紙張在白度上的相近程度與印后顏色的相近程度間并無正向關系，在印刷缺紙的情況下，憑目測的方法挑選一種白度相近的紙張代替的作法是不可取的。

2紙張白度與呈色效果的關系

　　紙張白度越高，其表面越能使油墨色彩的特性準確地表現出來。這是因為白紙要把通過透明墨層減色合成的色光反射回去。所以白度高的紙張幾乎可以反射全部的色光，使印品墨色鮮艷飽和，視覺效果也好。而白度低的紙張，由于會吸收部分色光，既不能真實的表現明暗色調的反差，又容易造成顏色偏差。比如有的出現偏黃，有的出現偏紅，還有的出現偏綠等等。當紙張本身偏色時，紙面上所印的顏色便是油墨和紙張兩者綜合呈色的效果了，這樣必然會出現一些偏色情況?；谶@一情況，印刷時有必要對紙張的白度和偏色情況對照原始的顏色進行分析，通過適當的方法糾正偏色。如當紙張顏色偏黃時，就不應該選用深黃、孔雀藍和大紅等色相的油墨印刷，也就是說，一方面，應根據紙色特點，正確選用油墨來消除偏色。另一方面，可通過調墨方法來糾正色偏。

3紙張白度對專色油墨的影響

白度不同(或帶有一定顏色)的紙張，對印刷墨層的顏色顯現有不同的影響。對同一種白板紙而言，白度不同印刷墨層的顏色差異主要體現在專色墨中黑墨成分的多少，尤其是對L*值在70以上的顏色，影響特別明顯，造成專色墨的配比差別很大。如果專色配墨房現有的紙張白度和客戶來樣所用紙張差別較多，在配制淺色時，難度會很大，有些顏色甚至很難達到顏色匹配的效果，視覺匹配也更難。因此，在實際生產中應盡量選用白度相同的紙張印刷，以減小紙張白度對印刷顏色的影響。

　　紙張白度是準確呈現印刷顏色的基礎，印刷用紙的白度對所呈現印刷色的色相、明度、飽和度起著決定性作用。所以在印刷中，由于不同的印刷品所需要的紙張的白度是不一樣的，一定要選擇合適的紙張來追色和印刷，才能保證最好的印刷顏色質量。