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什么是光澤度？

光澤度（Gloss）是指物體表面在特定幾何條件下反射光的能力，是物體表面外觀質(zhì)量的重要光學(xué)特性。它反映了物體表面在鏡面方向反射光的強(qiáng)弱程度，通常用光澤單位（Gloss Units，簡(jiǎn)稱(chēng)GU）來(lái)表示。

 

為什么要測(cè)量光澤度？

光澤是視覺(jué)感受的一方面，在考慮產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生心理影響時(shí)它與顏色同等重要。它被定義為“表面的屬性，使它們具有光澤或有光澤的金屬外觀。”物體表面的光澤度會(huì)受到很多因素的影響，比如：打磨拋光后的光滑度，使用涂層的數(shù)量和種類(lèi)，以及底材的質(zhì)量。

制造商設(shè)計(jì)他們的產(chǎn)品具有最大的吸引力：從高反光的車(chē)身面板到光面雜志封面或亞光飾面汽車(chē)內(nèi)飾。

因此，重要的是在每個(gè)產(chǎn)品或產(chǎn)品的不同批次上光澤度始終一致地實(shí)現(xiàn)。

有一點(diǎn)尤其值得注意，其中零件可能由不同的制造商或工廠生產(chǎn)，但是彼此相鄰放置以形成成品。

光澤度也可用于衡量表面質(zhì)量，例如：表面涂層的光澤度降低，可能表明其固化問(wèn)題，導(dǎo)致光澤度值降低的其他因素還有如粘度較差或缺乏對(duì)涂層表面的保護(hù)。

正是由于這些原因，許多制造行業(yè)監(jiān)控其產(chǎn)品的光澤度，從汽車(chē)，印刷和家具，到食品，藥品和消費(fèi)電子產(chǎn)品。

 

如何測(cè)量光澤度？

通過(guò)在表面照射已知量的光并量化反射率來(lái)測(cè)量光澤度。光的角度和測(cè)量反射率的方法由表面和待測(cè)量的表面外觀來(lái)確定。

 

光澤度儀的構(gòu)造典型的光澤度儀由一個(gè)固定的機(jī)械裝置組成，該裝置包括一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的光源，它將一束平行光投射到待測(cè)表面，以及一個(gè)濾光檢測(cè)器，該檢測(cè)器位于接收從表面反射的光線的位置。ASTM方法規(guī)定，照明應(yīng)定義為光源和檢測(cè)器的組合經(jīng)過(guò)光譜校正，以符合CIE光視效率V(λ)和CIE光源SC。

商業(yè)上可獲得的許多儀器在測(cè)量幾何方面均符合上述標(biāo)準(zhǔn)。這些儀器使用標(biāo)準(zhǔn)板進(jìn)行校準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)板通常是用高度拋光的平面黑色玻璃制成的，其對(duì)鈉D線的折射率為1.567，并且這些參考標(biāo)準(zhǔn)被賦予每種幾何形狀的光澤值為100。

 

光澤度的單位

光澤度計(jì)的測(cè)量單位為光澤單位（Gloss Units，簡(jiǎn)稱(chēng)GU）。它基于一種高度拋光的參考標(biāo)準(zhǔn)黑玻璃，這種玻璃具有特定的折射率，并且在指定角度下的鏡面反射率為100GU。這種標(biāo)準(zhǔn)用于設(shè)定一個(gè)上限校準(zhǔn)點(diǎn)為100，而下限校準(zhǔn)點(diǎn)則在完全無(wú)光澤的表面上設(shè)定為0。這種標(biāo)度適用于大多數(shù)非金屬涂層和材料（如涂料和塑料），因?yàn)樗鼈兊墓鉂啥韧ǔＴ谶@個(gè)范圍內(nèi)。對(duì)于其他材料，如外觀高度反光的材料（鏡子、鍍層金屬部件或未經(jīng)處理的金屬部件），其光澤度值可能會(huì)更高，甚至可以達(dá)到2000光澤單位。對(duì)于透明材料，由于材料內(nèi)部的多次反射，其光澤度值也可能增加。

 

光澤度的角度選擇

ISO 2813和ASTM D523（最常用的標(biāo)準(zhǔn)）描述了三種測(cè)量角度，用于測(cè)量所有表面的光澤度。

光澤度以光澤度單位（GU）測(cè)量，并且可追溯至NIST（美國(guó)）或NPL（英國(guó)）的參考標(biāo)準(zhǔn)。

 

一般測(cè)量角度: 60°

所有光澤等級(jí)都可以使用標(biāo)準(zhǔn)60°測(cè)量角度進(jìn)行測(cè)試。通常分別給作為低光澤和高光澤等級(jí)的角度85°和 20°的參考角度。

低光澤: 85°

用85°貼地角來(lái)測(cè)量表面提高低光澤的分辨率。當(dāng)在60°測(cè)量時(shí)測(cè)值小于10GU的表面推薦這個(gè)角度。這個(gè)角度也有較大的測(cè)量光斑，這將會(huì)平均有紋路的或稍微不平的表面的光澤度差異。

高光澤: 20°

測(cè)量角度20°銳角為高光澤表面提高分辨率。在標(biāo)準(zhǔn)角度60° 下測(cè)值大于70GU的表面，通常使用這個(gè)角度。20° 角對(duì)影響表面外觀的霧影效果更敏感。

通用測(cè)量角度: 45°

ISO 2457建議使用此測(cè)量角度進(jìn)行塑料薄膜和固體塑料的光澤度測(cè)量，而ASTM C346建議測(cè)量陶瓷的光澤度。

 

光澤度儀的發(fā)展

光澤度計(jì)是一種用于測(cè)量表面光澤度的有用儀器。然而，它對(duì)其他一些常見(jiàn)的影響外觀質(zhì)量的因素（如霧影和橘皮效應(yīng)）并不敏感。

霧影（Haze）：由微觀表面結(jié)構(gòu)引起，這種結(jié)構(gòu)會(huì)略微改變反射光的方向，導(dǎo)致在鏡面（光澤）角度附近出現(xiàn)光暈。表面的反射對(duì)比度降低，并且呈現(xiàn)出淺淺的乳白色效果。

橘皮效應(yīng)（Orange Peel）：由較大的表面結(jié)構(gòu)引起，這些結(jié)構(gòu)扭曲了反射光，導(dǎo)致表面形成不均勻的外觀。

兩個(gè)高光澤表面可能用標(biāo)準(zhǔn)光澤度計(jì)測(cè)量出完全相同的數(shù)值，但視覺(jué)效果卻可能截然不同。目前有儀器可以通過(guò)測(cè)量鮮映性（Distinctness of Image，簡(jiǎn)稱(chēng)DOI）或成像質(zhì)量（Reflected Image Quality，簡(jiǎn)稱(chēng)RIQ）以及霧影來(lái)量化橘皮效應(yīng)。

 

光澤度儀的校準(zhǔn)

每臺(tái)光澤度儀由制造商設(shè)置為在其整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)是線性的，方法是將其校準(zhǔn)到一組可追溯到NIST（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院）的主校準(zhǔn)瓦片。

為了保持光澤度儀的性能和線性度，建議使用標(biāo)準(zhǔn)板。該標(biāo)準(zhǔn)板為每個(gè)測(cè)量角度指定了光澤單位值，這些值也可追溯到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如NIST。儀器按照該檢查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，該檢查標(biāo)準(zhǔn)通常稱(chēng)為“標(biāo)準(zhǔn)板”或“校準(zhǔn)瓷磚”。檢查此校準(zhǔn)的時(shí)間間隔取決于光澤度儀的使用頻率和操作條件。

已經(jīng)看到，保持在最佳條件下的標(biāo)準(zhǔn)板可能被污染，并且在幾年的時(shí)間內(nèi)改變幾個(gè)光澤度單位。在工作條件下使用的標(biāo)準(zhǔn)板需要由儀器制造商或光澤儀校準(zhǔn)專(zhuān)家進(jìn)行定期校準(zhǔn)或檢查。

標(biāo)準(zhǔn)板重新校準(zhǔn)之間的一年時(shí)間應(yīng)視為最短時(shí)間。如果標(biāo)準(zhǔn)板在任何時(shí)候被永久劃傷或損壞，則需要立即重新校準(zhǔn)或更換，因?yàn)楣鉂啥葍x可能會(huì)給出不正確的讀數(shù)。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)板是校準(zhǔn)和可追蹤的人工制品，而不是光澤度儀，然而，制造商通常建議對(duì)儀器進(jìn)行檢查，以驗(yàn)證其在取決于操作條件的頻率上的操作。