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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，簡稱GU）來表示。

 

為什么要測量光澤度？

光澤是視覺感受的一方面，在考慮產(chǎn)品對消費(fèi)者產(chǎn)生心理影響時它與顏色同等重要。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，以及底材的質(zhì)量。

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

因此，重要的是在每個產(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，印刷和家具，到食品，藥品和消費(fèi)電子產(chǎn)品。

 

如何測量光澤度？

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

 

光澤度儀的構(gòu)造典型的光澤度儀由一個固定的機(jī)械裝置組成，該裝置包括一個標(biāo)準(zhǔn)化的光源，它將一束平行光投射到待測表面，以及一個濾光檢測器，該檢測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)定義為光源和檢測器的組合經(jīng)過光譜校正，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

光澤度計的測量單位為光澤單位（Gloss Units，簡稱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)定一個上限校準(zhǔn)點(diǎn)為100，而下限校準(zhǔn)點(diǎn)則在完全無光澤的表面上設(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），因為它們的光澤度通常在這個范圍內(nèi)。對于其他材料，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），其光澤度值可能會更高，甚至可以達(dá)到2000光澤單位。對于透明材料，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)）描述了三種測量角度，用于測量所有表面的光澤度。

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

 

一般測量角度: 60°

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

低光澤: 85°

用85°貼地角來測量表面提高低光澤的分辨率。當(dāng)在60°測量時測值小于10GU的表面推薦這個角度。這個角度也有較大的測量光斑，這將會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° 下測值大于70GU的表面，通常使用這個角度。20° 角對影響表面外觀的霧影效果更敏感。

通用測量角度: 45°

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

 

光澤度儀的發(fā)展

光澤度計是一種用于測量表面光澤度的有用儀器。然而，它對其他一些常見的影響外觀質(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。

兩個高光澤表面可能用標(biāo)準(zhǔn)光澤度計測量出完全相同的數(shù)值，但視覺效果卻可能截然不同。目前有儀器可以通過測量鮮映性（Distinctness of Image，簡稱DOI）或成像質(zhì)量（Reflected Image Quality，簡稱RIQ）以及霧影來量化橘皮效應(yīng)。

 

光澤度儀的校準(zhǔn)

每臺光澤度儀由制造商設(shè)置為在其整個測量范圍內(nèi)是線性的，方法是將其校準(zhǔn)到一組可追溯到NIST（美國國家標(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)板為每個測量角度指定了光澤單位值，這些值也可追溯到國家標(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)通常稱為“標(biāo)準(zhǔn)板”或“校準(zhǔn)瓷磚”。檢查此校準(zhǔn)的時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，并且在幾年的時間內(nèi)改變幾個光澤度單位。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)之間的一年時間應(yīng)視為最短時間。如果標(biāo)準(zhǔn)板在任何時候被永久劃傷或損壞，則需要立即重新校準(zhǔn)或更換，因為光澤度儀可能會給出不正確的讀數(shù)。

國際標(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，制造商通常建議對儀器進(jìn)行檢查，以驗證其在取決于操作條件的頻率上的操作。