图1  i1Display Pro屏幕校正系统

色彩丰富了我们的生活。为客户提供丰富、时尚的色彩产品已成为汽车制造商的追求之一。爱色丽作为色彩测量与交流领域仪器与软件的领先设计商和制造商，开发、生产了相关材料、设备和软件创新颜色管理解决方案，应用于汽车外饰颜色和外观的评估。这些服务和产品覆盖了设计、造型、生产和供应链等各个环节。

汽车设计和造型

汽车设计师在进行汽车设计的过程中，外饰色彩和形状是很重要的要素。电脑屏幕作为颜色和形状效果首要的输出设备，其色彩显示质量显得非常重要。首先要选择色域显示丰富的显示系统，但这些设备随着时间的流逝，其颜色也会发生偏移，这时对其进行颜色校正显得尤为重要。爱色丽的屏幕校正系统i1Display Pro是一种专业可靠且价格适中的色彩管理配置系统（如图1所示），这一强大而简洁的显示器校准方案是任何要求精确屏幕色彩显示的极佳切入点。为LCD、CRT或手提电脑显示器及投影仪建立色彩配置文件，意味着设计师终于能在多种显示设备上真实还原其所要传达的颜色，而且可以为设计室和展示厅等场所建立统一的色彩配置，使每个人都能看到用户所设计和看到的颜色。

图2  利用MA98型仪器采集颜色和渲染车模

在汽车设计的过程中，设计师会通过各种途径选择颜色对其外观进行渲染。随着各种新材料的出现，特殊效果颜色在汽车外饰中应用越来越广泛。比如金属效果颜色，相同的样品在不同的观测方向显现出明显的颜色差异。当设计师收集到这种样品后，希望通过设备将这种特殊颜色效果采集并渲染在电脑模型中。爱色丽MA98多角度分光光度仪可以帮助设计师实现他们的愿望，这款仪器拥有2个不同位置的光源，以及10个颜色接收器，能将各种特殊效果涂料的颜色特征和颜色效果上传到电脑中，从而可以在数字模型上准确显示汽车各个部位和各个方向的颜色效果（如图2所示）。

图3  CIE D65光源（左）/SpectraLightⅢD65光源（中）/普通商业D65光源（右）的光谱能量分布曲线

此前，为在数字原型上显示油漆的真实颜色，设计师们尝试过各种复杂的方法。这些方法不仅耗时费力，结果也不如人意。凭借MA98及相关软件的新的、操作简便的渲染功能，工业设计师们能够测量真实表面，更准确地捕捉并重建金属漆的材料特性。这些材料特性数据随后数分钟即可应用于数字原型。设计师和工程师现在能将非常逼真、品质很高的特效漆效果图应用于其3D数字模型，从而使产品开发团队能高效审核项目，并做出更明智的决策。

通过建立模型和渲染后，精准的颜色可以通过各种数字造型和展示系统得以展现。颜色在汽车各种状态和位置下的绚丽状态让工程师和评审师一览无余，从而有利于他们更迅速地做出评审和判断。

整车生产和品检

从设计到实体，在主机厂的生产线上，当车架经过喷涂和组装后，整车外观的颜色均匀和一致性成为关注的重点。

众所周知，物体颜色的形成需要3个基本要素：光源、观察者和物体。当进行颜色评估时，生产厂需要考虑是哪一种光线照射在产品上。当人眼观测物体颜色时，我们看到的颜色效果是与光源中的各种色光的组分和强弱息息相关的。苹果显示为红色是因为它吸收了白色光源中的其他色光，而只反射了红色光。当光源的颜色发生变化时，我们看到的苹果的颜色随之也会发生改变。

因此，作为物体色形成的3个要素之一，光源在整车的目视外观质量评估中有着很重要的作用。要对整车进行外观评估需要有一个一致和标准的光环境。国际相关标准中对汽车及其部件的颜色评估的光源具有严格的规定，而爱色丽的SpectraLightⅢ型标准光源系统是完全符合相关标准的照明系统，可提供包括多种标准光源的观察箱，这些光源可以模拟不同时间的日光、各种标准的办公室光源和家用白炽灯。这些光源箱出厂时经过严格的校正，可以精确模拟D50、D65或D75日光，还有色温为2300K的水平日光，以及诸如冷白荧光、U30、U35和TL84等。

图4  标准光源室被用来对整车进行外观评估

SpectraLightⅢ型灯箱采用卤素灯过滤技术，其发出的光线色度与自然日光非常接近。经过测量分析，其光谱能量分布曲线与CIE规定的标准光谱能量曲线也非常一致，其中没有任何像荧光光源那样的能量跳跃（如图3所示）。

汽车零部件的视觉颜色评估可以在标准光源箱内进行，而对于整车的外观颜色评估和匹配性分析，需要建立标准光源室来实现。标准光源室是整个房间都按照国际标准进行照明和颜色布置的空间，内部按照要求布置一定数量的照明光源，不受外界环境光的影响，可以将整辆汽车置入标准光源室内进行颜色评估（如图4所示）。

除了目视评估，现在许多工厂都采用颜色数据化管理模式。目前，全球用户较为普遍地采用国际照明委员会（CIE）颜色标准系统来进行产品颜色的表示和沟通。具体实现方法是：通过分光光度仪测量，采集产品各个部位颜色数据，再通过分析数据来评估整车的颜色匹配情况。

早期，汽车公司都在使用由吸收型颜料制成的实色漆，直到上世纪50年代初期才开始使用效果涂料进行汽车外观装饰，这种涂料中含有金属片或其他特别材料，从而产生不同角度观测可产生不同颜色的效果。现在，超过80％的汽车外饰涂料都是效果涂料，这种涂料可以分为3种：含有金属片的、含有干涉颜料的和含有合成材料的。

图5  利用MA98型多角度分光光度仪对外饰涂料进行检测

效果涂料可以利用多角度分光光度仪进行精确测量，这种仪器有严格的照明和检测角度。现在DIN和ASTM标准中要求用平面内的5个角度对效果涂料进行测量。ASTM E 2194和 DIN 6175-2推荐当测量效果涂料时，需要在45°位置进行照明的条件下，在相对于镜面光的15°和25°位置进行高光测量、在45°位置进行视觉角度测量，以及在75°和110°的位置进行暗调测量。

ASTM是世界范围内制定和发布标准的组织，最近其在颜色测量标准方面又有了新的突破。为了帮助干涉颜料或涂料生产商和应用商对由干涉原理形成的效果涂料进行精确测量，它对原有的测量结构进行了升级。ASTM E 2539-08标准中在45°照明外又推荐添加了一个新的15°位置的照明，以在与镜面反射呈±15°的位置进行测量，这样两个光源的±15°的数据可以表现干涉颜料的色变特性。

在认识到便携式仪器中增加第二个光源和更多接收器的必要性后，爱色丽花了几年时间研发出全新的MA98型多角度分光光度仪，它包括两个光源和10个接收器，通过测量400~700?nm间的31个反射率数据，可以采集ASTM推荐的所有角度颜色数据，完全符合ASTM的测量要求（如图5所示）。

图6  生产线上的在线外观测量系统CarFlash

一般的整车厂都会规定一辆车测量点的个数和位置，以一辆车15点计算，10辆车会得到150组数据，每组又包括多个角度，所以会有大量的颜色数据需要分析。如此大的数据量必须靠电脑软件，如爱色丽X-ColorQC软件来进行分析和整理。X-ColorQC软件具有强大的数据管理和分析功能。通过该软件可以收集、整理和分析所有角度的测量数据。其专利的xDNA技术可以生成简单易懂的可以表征效果涂料外观特性的图形，通过这种图形，可以深入分析颜色涂层的详细信息。

为了在第一时间高速、准确地得到每辆车的颜色数据，并且避免人工测量的失误，在线测量技术应运而生。爱色丽的CarFlash产品（如图6所示）就是一款专门用于汽车在线外观检测的系统。它采用非接触测量技术，不会对物体表面造成任何的损伤；按照要求设计好测量程序后，机器人通过它对经过的车辆的各个点进行测量，可以避免人为因素造成测量偏差，同时提高了生产效率；通过专业的软件（如图7所示），它可以将所有数据收集并储存；它还可以通过其他输出设备比如警告灯将颜色状态实时输出，便于知晓当前的生产情况，避免颜色偏差造成更多损失；除了颜色数据，它还同时测量其他外观信息，比如光泽、表面温度及桔皮参数等。

图7  生产线上的在线外观测量系统软件界面

汽车部件供应链

为了控制外饰零部件的颜色的准确性，整车厂对其零部件供应商制定了严格的检测规范。无论是金属件还是塑料件，汽车工业供应商为了确使其产品的颜色精确可靠并符合客户的严格要求，都采用相关设备来进行评估、测量和控制。为了帮助汽车生产商和供应商实现颜色的精确控制，仪器生产商发明制造了很好的工具来实现颜色的数据化和标准化，这样无论是塑料供应商，还是涂料、皮革、纺织和印刷等客户，他们都可以在标准状态下来表达、控制和传递颜色。

当对产品进行目视评估时，他们需要采用与主机厂一致的颜色环境。这些包括相同的光源类型、避免外界光的影响以及相同的观测方式，比如可以将样品放在标准光源箱中进行评估（如图8所示）。

图8  利用标准光源箱进行颜色视觉评价

若干年来，整车厂、供应商都会以不同的方式来测试质量部门员工的技术素质，包括他们对颜色的感知程度和对颜色差异的敏感性，以便于选择优秀的员工来进行质量控制。经过统计得知，平均每12个男性中，就会有1位视觉异常者；而女性的的比例则为1/255。

正因为如此，使用色觉测试工具的工厂越来越多。爱色丽的Munsell FM100色觉测试系统就是用来测试人眼的辨色能力的工具（如图9所示），通过它可以测量出测试个体的视觉辨色能力是优秀、正常还是有缺陷。这套系统已经有49多年的历史，被美国政府和许多工业组织指定为色觉测试标准。它由4条共85个色样组成，颜色分布于可见光光谱区域，要求测试者将各个色样按照一定顺序排列（现在只要登录http://www.xrite.com/custom_page.aspx?PageID=77&Lang=en，即可免费参加在线色觉测试）。

图9  Munsell FM100色觉测试系统

相对于目视评估，仪器测量还是具有更多的优势。用仪器实现数据化颜色和色差，首先避免了目视时光源差异造成的偏差。另外，对于不同的测试人员也不会造成较大的判断差异。MA9系列多角度分光光度仪采用31点高精度测量，可用于效果涂料的质量检测、产品研究和开发、工艺改进和产品改良。其便携式设计，可以在从车间到实验室的各种场所使用，能够测量从标准涂层到特别复杂特效金属颜料的任何项目。供应链中的所有公司都可以共享一种可靠的方式来测量含有金属色、珠光色，或干涉色的特效颜料的色彩和外观。对于那些努力尝试精确管理特效颜料，但是只能通过昂贵仪器进行费时且必须在实验室进行测试的企业而言，爱色丽的专利技术无疑为其提供了一次飞跃的机会。

MA9系列仪器采用人体工程学设计，操作舒适；彩色显示，界面简易；准确性高，稳定性好；特有的压力感应模式，可以帮助客户得到更加稳定的数据，有效减少不同人员或不同时期操作误差。MA98采用了革命性xDNA新技术，可整合并测量特效颜料的各个方面，就像人眼感知颜色和外观一样，不仅考虑到色彩，同时还考虑到涂层表面及次表面的质量。这样就能帮助客户缩短运作时间、降低废料率，并在发现问题时快速分析根本原因。

xDNA技术可以收集最多19个角度的颜色数据，通过整合计算可以得到xDNA特征线（如图10所示），这条3D曲线表征了样品表面的外观特性，任何涂层的变化都会在这条曲线上得以体现。通过分析比较两个样品曲线的形状差异和位置差异等，可以推测颜色差异产生的原因。这种差异可能是由于颜料配方引起的，也有可能是颜料批次引起的，还可能是由于施工工艺造成的。通过xDNA分析，供应商可以迅速分析颜色差异产生的根源，从而迅速做出调整。

图10  xDNA 3D曲线表征产品的表面特性

汽车外饰修补

随着汽车保有量的迅速提高，汽车外饰修补数量和颜色要求越来越高。由于修补工艺和要求与整车喷涂工艺和要求的差异，所以其对颜色控制要求也有所不同。通常情况下，修补颜色的要求相对没有原厂要求高，比如检测角度减少，由5个角度减少至3个角度。爱色丽MA91OEM多角度分光光度仪专门为修补漆行业设计，其包含一个45°照明角度，25°、45°和75°三个测量角度，可以包含对应于A、C、D50、D65、F2、 F7、 F11 和 F12等标准照明体的L*a*b*、 L*C*h°和ΔE*，ΔECMC，ΔE DIN6175及ΔE2000等色度数据。

对于修补企业来说，为客户提供满意的油漆修补效果是不变的追求。MA91OEM仪器可以帮助他们监控修补质量、提升颜色一致、提高服务水平及提升企业形象。而修补漆企业可以借助这个工具，建立自己的颜色标准库，输入自己色浆的颜色配方，从而在得到订单后可以更加迅速地设计出满意配方。

汽车生产商现在依赖于OEM和配件全球供应链实现国际化生产。在日益激烈的竞争环境下，其产品在色彩方面必须具有竞争力，才能满足消费者的需要，进而在市场中保持优势地位。这要求他们对色彩具有准确的评估技术。爱色丽提供的颜色管理方案可以为他们提供支持服务，协助实现他们对颜色的苛刻要求。