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BS ISO 05631——纸和纸板漫反射颜色测定标准系列
Paper and Board — Determination of Colour by Diffuse Reflectance（2015 版）
🎨 BS ISO 05631（对应国际标准 ISO 5631）是 BSI 采纳 ISO 5631《纸和纸板——漫反射法测定颜色》而发布的英国国家标准系列。它以「Paper and board — Determination of colour by diffuse reflectance」为总标题，按不同的照明观测条件分为三个分部：第一部分室内日光条件（C/2°）、第二部分室外日光条件（D65/10°）与第三部分室内照明条件（D50/2°）。该系列规定了用漫反射（积分球）法测定纸与纸板颜色的方法，是造纸、印刷与包装行业质量控制中颜色与白度测定的重要依据，由 BSI 技术委员会 PAI/11（纸、纸板与纸浆试验方法）负责采标，ICS 分类号为 85.060。
💡 纸的颜色（含白度、黄度、色度坐标）是纸张质量的重要指标，但颜色感知随照明光源与观察者视角而变化。BS ISO 5631 系列通过固定 C/2°、D65/10°、D50/2° 三种标准观测条件，使不同实验室测得的结果可比较、可追溯。
一、系列概述与总体框架 📌
BS ISO 05631 系列的分部构成如下：
| 标准编号 | 分部名称 | 观测条件 | 版本 |
|---|---|---|---|
| BS ISO 5631-1 | 室内日光条件（Indoor daylight conditions） | C/2°（CIE 标准光源 C，2° 视场） | 2015（第二版） |
| BS ISO 5631-2 | 室外日光条件（Outdoor daylight conditions） | D65/10°（CIE 标准照明体 D65，10° 视场） | 2015（第三版） |
| BS ISO 5631-3 | 室内照明条件（Indoor illumination conditions） | D50/2°（CIE 标准照明体 D50，2° 视场） | 2015（第三版） |
三个分部的方法原理一致（积分球漫反射测量），区别在于采用的标准光源与观察者视场，以适应不同行业与终端的观察习惯。
二、方法原理与观测条件 🔢
漫反射颜色测定基于 CIE（国际照明委员会）的颜色空间体系：用积分球在 d/0°（漫射照明、垂直观察）或类似几何条件下测量试样的光谱反射率，再按选定的标准光源与观察者视场计算三刺激值（X、Y、Z），进而给出色度坐标、白度与黄度等指标。
本系列三种观测条件的差异主要体现在：
- 标准光源：C（典型室内日光）、D65（平均室外日光）、D50（典型室内照明）三种标准照明体，模拟不同观察环境。
- 观察者视场：2°（小视场）与 10°（大视场）对应不同的人眼颜色匹配函数。
- 结果应用：C/2° 多用于传统白度评定，D65/10° 用于户外产品（如瓦楞箱板）颜色控制，D50/2° 用于印刷与色彩管理（D50 为印刷行业标准观察条件）。
⚠️ 观测条件不同，同一纸样的颜色测量结果会明显不同。报告颜色数据时，必须同时注明所用标准（5631-1/2/3）与观测条件，否则数据之间无法比较。
三、仪器与试样要求 🔥
各部分均对仪器与试样作出规定：
- 反射仪（Reflectometer）：要求采用积分球式或等效几何的反射测量仪器，具备规定的光谱条件与紫外激发控制，并定期用标准白板校准。
- 光源与紫外含量：对光源的紫外含量（用于含荧光增白剂纸张）作出规定，保证荧光增白纸的白度测量可复现。
- 采样与预处理：按规定的采样方法取样，并在标准大气条件（如 23 ℃、50 % RH）下进行恒温恒湿处理（conditioning）。
- 试样制备：试样需堆叠足够层数以达到不透明，避免衬底透光影响反射率，并测量正反两面。
- 测量次数：规定在试样不同位置多次测量并取平均，以减小均匀性差异带来的误差。
四、结果计算与报告 🔩
颜色结果通常以 CIE 三刺激值、CIE 色度坐标、白度（如 ISO 白度、CIE 白度）与黄度等表示。计算与报告要求包括：
- 三刺激值计算：由光谱反射率按标准光源与观察者权重函数加权求和得到。
- 白度与黄度：按特定公式（如 ISO 2470 白度、ASTM 黄度指数）计算，用于纸张亮度与色偏评价。
- 色差：必要时给出与标准样的色差（ΔE），用于批次一致性控制。
- 报告：注明所用标准分部、观测条件、测量层数、正反面结果与平均值。
✅ 颜色测量的可追溯性来自”标准白板—反射仪—计算方法”的完整链路。定期校准反射仪并保留标准白板值，是保证批次间与实验室间数据一致的关键。
五、工程实践应用要点 🛠️
- 🔍 应用选择：按产品最终用途选择观测条件——印刷品用 D50/2°，户外包装用 D65/10°，传统白度评定用 C/2°。
- 🔧 仪器维护：保持积分球与光学窗口洁净，定期用标准白板与色板核查仪器状态。
- 📊 试样处理：严格按标准大气条件恒温恒湿，荧光增白纸避免强光照射导致荧光衰减。
- 📋 数据一致性：同一系列产品跟踪测定时保持同一仪器、同一条件，避免条件混用造成数据漂移。
六、常见问题解答 ❓
❓ 问：C/2°、D65/10°、D50/2° 三个条件有何不同？
答：分别代表室内日光（光源 C、2° 视场）、室外日光（D65、10° 视场）与室内照明（D50、2° 视场）三种标准观察条件；同一纸样在不同条件下会得到不同颜色数值。
答：分别代表室内日光（光源 C、2° 视场）、室外日光（D65、10° 视场）与室内照明（D50、2° 视场）三种标准观察条件；同一纸样在不同条件下会得到不同颜色数值。
❓ 问：为什么含荧光增白剂的纸要控制紫外含量？
答：荧光增白剂吸收紫外光并发射蓝紫光，光源中紫外含量不同会显著改变测得白度。标准对各条件的光源紫外激发作出规定，以保证可复现。
答：荧光增白剂吸收紫外光并发射蓝紫光，光源中紫外含量不同会显著改变测得白度。标准对各条件的光源紫外激发作出规定，以保证可复现。
❓ 问：试样为什么要堆叠多层？
答：纸张有一定透光性，单层或层数不足时衬底会透光影响反射率。堆叠到不透明程度可消除背景影响，得到稳定的本征反射率。
答：纸张有一定透光性，单层或层数不足时衬底会透光影响反射率。堆叠到不透明程度可消除背景影响，得到稳定的本征反射率。
🔍 问：白度和颜色是同一个指标吗？
答：不是。白度是颜色在”白”方向上的单值评价，色度坐标（如 L*a*b*）描述完整颜色；两者常配合使用，白度用于亮度评价，色度用于色偏控制。
答：不是。白度是颜色在”白”方向上的单值评价，色度坐标（如 L*a*b*）描述完整颜色；两者常配合使用，白度用于亮度评价，色度用于色偏控制。
