CN1777795A - 数字绘制的配方色空间及其产生和使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种用色配方绘制色空间的方法，包括下述步骤：(a)用选择标准选择有限数量的色彩，与疏松材料一起使用；(b)用疏松材料配制选择的色彩和白色或黑色，产生多个色配方，这些多个色配方就提供所需体积的色空间；和(c)用算法计算另外的色配方，该算法反映色彩、白色和黑色对色的贡献及所述颜色增量替换。也揭示了该方法中的任选步骤。对于给定聚合物疏松材料来说，结果可以是填满色空间的所需区域、或甚至是全部的产生节点和计算节点的数据库。用途包括能建立、储存和传送产生节点、计算节点或两者的色配方，以通过配色电子商务供世界上的任何地方使用。

Description

数字绘制的配方色空间及其产生和使用方法
优先权要求
本申请要求代理案卷编号为12003006的美国临时专利申请60/464,719的优先权，该申请于2003年4月23日提交，本文引入作为参考。
发明领域
本发明涉及生产有色产品的方法，该颜色在色空间内确定位置内。
发明背景
人类受益于我们周围的色彩世界。我们的眼睛和大脑感知几百万种颜色变化。每天，大自然用成千上万的颜色引起我们的注意。
工业上已经创造出需要颜色引起我们注意的产品。使这些产品色彩斑斓的染料和颜料很稀少，并且常常是昂贵的天然和合成产品。无论用红-绿-蓝(RGB)加色法三原色还是用青-洋红-黄(CMY)减色法三原色，人们总是通过混合颜料或染料来制造颜色，很可能有上百万种变化。
几百万种颜色变化根据色调、饱和度、亮度三个因素(HSL)构成色空间。从芒塞尔开始，人们尝试在色空间中标出颜色的维数。以RGB、CMY或HSL值-都是三色数据-的形式可以清楚地表明色空间中的色域，该数据已由国际照明委员会标准化，产生与设备有关的坐标色空间标识，如CIE XYZ、CIE L*a*b*、CIE L*u*v*和CIE L*C*H°。
虽然这些与设备有关的三色数据系统是确定理论颜色的优良方法，但是工业上仍然是用入射光照在有色产品上的光谱数据，以了解其实际着色。通常，光谱数据是沿400-700纳米的可见光波长的一条强度值曲线。这些数据来自在受照物体改变光线并反射回观察者处的观察(反射数据)，或来自在光线透过受照物体时被改变处的观察(透射数据)。
本领域技术人员用分光光度计收集光谱数据。为了描述本发明，将一个称为“标准色”的样品和第二个称为“试验色”的样品之间的色差称为Delta误差(Delta E或ΔE)。工业上有几个通用的色模型用于计算ΔE，其中一些是CIELAB、CIE94、CIEDE2000和CMC。
对于用现有颜料和染料配色来说，客观光谱数据比人的主观观察更好，这是因为人的感知是可变的。PCT专利公报WO 01/97090 A2揭示了将该客观光谱数据用于配色的一个实例。
发明概述
本领域需要一种用客观光谱数据在广阔的色空间中可靠地确定色配方的方法。
“色彩”指染料或颜料，“色配方”可包括一种或多种染料、一种或多种颜料，或一种染料和一种颜料、一种染料和多种颜料、多种染料和一种颜料或多种染料和多种颜料的组合。色彩本质上可以是有机或无机的。
更具体说，本领域需要一种在整个色空间中标出色配方的方法，尤其以一种使用来达到色空间期望位置的色彩的数目和量最小的方式，更尤其以一种使条件等色最小的方式进行。更具体说，本领域需要一种用配方在整个色空间中数字标出所选位置、可能是全部位置的方法，该配方使所用色彩的数目和量减至最小。
本发明解决了本领域的这些问题。尤其是，本领域中该问题的解决有利于色母料工业对聚合物的着色，无论该聚合物是整个本体有色的产品(例如塑料制品)或者仅使基材暴露表面有色的产品(例如油墨、调色剂和涂料)的形式，但不限于此。
本发明的一个方面是用色配方绘制色空间的方法，包括下述步骤：(a)用选择标准选择有限数量的色彩，与疏松材料一起使用；(b)用疏松材料配制选择的色彩和白色或黑色，产生多个色配方，这些多个色配方就提供所需体积的色空间；和(c)用算法计算另外的色配方，该算法反映色彩、白色和黑色对色的贡献及所述颜色增量替换。
“疏松材料”指一种材料，该材料本身并不含有色彩。非限制性的实例包括聚合物树脂、涂料粘合剂、其它内部或表面适于带有颜色的材料，及其组合。
“选择标准”指本领域技术人员用于从大量可能色彩阵列中区分出有限数量的色彩的因素。选择标准需要规定，首先承认需要四原色(RGBY)、黑、白，然后是该色空间区域的变化，这对基于色空间正在被数字绘制的疏松材料的工业来说，尤其重要。非限制性的选择标准实例是由各个色彩色、非昂贵易得的色彩、色彩的可靠供应商、在色空间中由各个色彩给出的详细定位、准许该色彩使用的规章(例如食品和药品管理局(FDA)批准)所提供的工业上广泛应用的颜色，和具体色工业中的技术人员认为是重要的其它选择标准。
“色配方”指色彩和一定浓度的黑色或白色或二者的组合，产生一种具有色空间内只有单个定位的光谱数据曲线的颜色。在一些色工业，如塑料工业中，人们将色彩称为“主色”，由此将其黑白变化称为“色彩亮度表征”。在其它色工业，如印刷工业中，认为色彩是通过与各种浓度的白和黑混合沿灰度调节而成的。无论何种工业术语，一般由色空间中的3-10个数据点作出曲线就可以为各个色彩产生其色彩表征曲线。
虽然可以用任何常规方法作出光谱数据曲线，但是用沿400-700纳米的可见光光谱中约31个波长可作出优选的光谱数据曲线，更优选的是，所选波长平均分布在整个该范围内。因此，在最优选实施方式中，用沿x-轴的可见光谱中每10nm的y-轴强度值使色配方“打下指纹”。
虽然可以用任何测试样品作出光谱数据曲线，但是用已通过在工业规模设备上产生同等结果的工艺制成的样品可作出优选的光谱数据曲线，优选地，可以用工业规模的挤出设备。
本发明的另一方面是将给定色彩的约5-6个亮度变化作出的色彩表征曲线转化成5-6个数据点的各点的光谱数据曲线，该色彩由选择标准选择，这些数据点可提供的数据避免了配色过程中不合需要的条件等色。例如，一个色彩的6个亮度变化将产生色空间中的一根色彩表征曲线，而六根不同的光谱数据曲线，每根对应色空间中的一个数据点。
为了说明本发明，将这些由经验确定的数据点称为“产生节点”。
产生节点不需等距占据色空间。实际上，所用的选择标准可能集中在色空间中特定位置的理想色彩上。然而，根据具体工业需要，选择分布在色空间的主要区域或全部色空间的色彩也在本发明范围之内。
本发明的步骤(c)的优点是能够计算色空间内另外、预测的色配方，而除了步骤(b)中配制的色配方以外不需要形成实际的色配方。
通过预测计算步骤(c)达到的色空间位置可以使用与产生节点在色空间内的位置的差别，该差别通过用黑色或色彩在测定重量可能的范围内增量替换白色来实现，如配色技术人员所需的的配色精度。预测的计算步骤(c)从色配方开始，利用算法和计算软件以真正地获得任何不同于产生节点的位置，该位置与该产生节点位置有数量和向量的差异。为了解释本发明，在色空间中，色配方根据此预测计算步骤(c)占据的所有位置都称为“计算节点”。
可将步骤(c)用于对给定疏松材料提供色空间的所需区域也在本发明范围之内，该方法用产生节点和计算节点的光谱数据曲线数据组合或仅单独用计算节点。
为了在产生节点和计算节点之间提供一些关系，尽管在本发明的一个优选实施方式中，色空间内产生节点的数量级约是2，而在相同色空间中，当使用任选步骤(c)时，计算节点的数量级约是7。换句话说，根据本发明的这个任选方面，可以在色空间中取少至300个产生节点，而计算出多达2,000,000个计算节点。在本发明的这个任选方面中，可以用产生节点和计算节点提供色空间使分辨率至少达到常规计算机阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)屏幕可以产生的分辨率，也几乎达到人眼可以察觉的水平。
本发明的另一方面是本发明方法任选地包括步骤(d)，其中步骤(d)产生包含产生节点色配方或计算节点色配方或产生节点和计算节点色配方的色配方数据库。然后，这个数据库成为强大的特定色配方数据库，因为它能够在常规电脑监视器上显示和特定色配方数据库一样多的颜色。
本发明的另一方面是本发明方法任选地包括步骤(e)，其中步骤(e)是将来自实际或虚拟物体的光谱数据曲线与储存在数据库中的一种或多种色配方进行匹配。该步骤用光谱数据在客观领域中进行。该步骤(e)匹配方法可以根据数据库的领域，例如用于食品和药物产品或其包装的政府批准、耐气候性、热稳定性等用过滤器在数据库中查找色配方。
本发明的另一方面是本发明方法任选地包括步骤(f)，其中步骤(f)是将光谱数据曲线匹配结果传送给为实际或虚拟物体查找配色的人，其中该结果包含一个或多个选择。
本发明的另一方面是本发明方法任选地包括步骤(g)，其中步骤(g)是由接受步骤(f)中传送结果的人接受指令，即，如果有选择的话，选择哪个配色。任选地，可以将该配色选择通过使用软件加入数据库中，产生另外计算节点的色配方，该计算节点在色空间内的由数据库中色配方代表的两个现存节点之间。这对于数据库来说，可以是一个自学事件。
本发明的另一方面是本发明方法任选地包括步骤(h)，其中步骤(h)是命令将步骤(g)中选择的配色相关的色配方准备用于疏松材料。
本发明的另一方面是本发明方法任选地包括步骤(i)，其中步骤(i)是将选择的色配方物和另一与疏松材料相容的材料混合，与疏松材料一起使用，为疏松材料提供颜色。为有天然色的疏松材料或已经上色的疏松材料提供颜色也在本发明的范围之内。任选步骤(i)的混合物产物或者是与最终疏松材料混合的母料，或者是最终疏松材料配混料本身。
本发明的另一方面是一种为疏松材料预测色空间中色配方的方法，包括下述步骤：(1)通过经验证据选择色配方，在色空间中建立产生节点；(2)应用获自该产生节点的算法，在色空间中建立色配方的计算节点，其中该算法包括(i)基于在白色情况下改变黑色的预测；(ii)基于在白色情况下改变两种不同色彩的预测；(iii)基于在白色情况下改变黑色和色彩的预测；(iv)基于在白色情况下改变两种不同色彩的预测。
更优选地，步骤(2)的预测用虚拟色空间光谱数据曲线产生实际色配方。
本发明的一个特征是用有限的、优选最小数量的色彩、黑色和白色配方绘制色空间。
本发明的优点是为了以最小成本进行配色，客观建立色空间数字图，该图反映了在黑色或白色或两者同时的影响下，聚合物疏松材料与色彩给定的相互作用。
本发明的另一优点是对于给定聚合疏松材料或在有专门商业需要的色空间区域可能建立色空间通用绘图，该绘图足够完全，能提供超过工业热望性塑料着色中可用的色域，更希望超过电脑可视显示屏幕的限制，优选接近人眼可察觉的几百万种颜色的配色。
从下面对本发明实施方式的描述中，可以明显看出本发明的其它特征和优点。
发明实施方式
疏松材料
无论是聚合树脂或者聚合粘合剂的形式，该疏松材料都是聚合物，且基于各种高分子化学，如聚烯烃、聚(氯乙烯)、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯、丙烯酸类树脂等。本发明对于任何除了由聚合得到的天然色之外需要着色的高分子化学都是可接受的。在 www.polyone.com上可以找到可接受的高分子化学的非限制性列表。
聚合物所有主要物理形式都可用于本发明：热塑性塑料、热塑性弹性体、热固性塑料、热固性弹性体和在该聚合物物理形式范围内的混合物。
在这些高分子化学中，优选那些用于形成有色塑料制品的热塑性塑料。在它们当中，尤其优选聚烯烃如聚(乙烯)，更具体是高密度聚(乙烯)，作为对产生节点、也优选计算节点的色配方进行数字绘制色空间的候选物。
在色空间内的产生节点
在现代公司的物资调拨和库存管理以及使用含有色度的疏松材料的政府规定的这种实际情况下，上面确定的选择标准是本领域技术人员可能确定商业色空间区域的出发点。此外，应该为商业市场和政府规定的未来要求作出规划。因此，最好避免使用基于重金属化学的色彩或其它已被认为或将来可能被认为是有毒或不利于环境的材料。
优选地，用选择标准使用最小数量的色彩、白色和黑色，因为在为产生节点形成色配方之后，该选择限制了产生颜色所需的库存种类。
更优选地，最小数量的色彩、黑色和白色选自著名商家，使该色配方不会因为色配方中一个主要成分消失而受到损害或失效。
最优选地，选择白色和黑色材料，以影响给定色彩亮度(即灰度变化)，该选择不仅考虑到亮度的深浅，也考虑到黑色和白色的极端情况。
由于匹配黑色有困难，最好对黑色进行多次选择。例如，在印刷工业中，可以有一色黑(K)、三色黑(C+M+Y)或四色黑(C+M+Y+K)。黑色的反射率数据尤其易受给定配方中使用的黑色源的影响。为使色彩变黑而加入的黑色量相对于为使色彩变浅而加入的白色量来说非常少。
作为一个非限制性实例，用高密度聚(乙烯)(HDPE)作为候选原料，本发明方法的一个实施方式中的步骤(a)是用上述选择标准选择色彩，并最好由主配色人员实施。人们首先想到红、黄、绿、蓝四原色，然后是各颜色的深浅变化，如暗酞菁蓝红色调和暗绿色调，暗酞菁绿色调、暗蓝色调和暗黄色调，暗蓝红色和暗黄红色等。当在选择标准的规定内进行全部可能性时，选择更细微的明暗度和浅色。应用这个原理，为HDPE色空间选择出现在下面表1中的51个市售材料。本领域普通技术人员不需过分努力，就可以通过咨询工业化学品供应目录或因特网搜索引擎确定该商业来源，因特网搜索引擎如 www.google.com。
                                                                  表1
  编号  原料名称   CI名称   类别   颜色   FDA批准*
  10  TIOXIDE R-FC6WHITE   颜料白6   无机   白   是
  25  REGAL 660R BLACK POWDER   颜料黑7   有机   否
  30  MPC CHANNEL BLACK   颜料黑7   有机   是
  33  BK-5099 BLACK OXIDE   颜料黑11   无机   否
  40  HELLOGEN BLUE K7090   颜料蓝15:3   有机   蓝色   是
  50  Hellogen blue K6903   颜料蓝15:1   有机   蓝色   是
  55  34L2000 AZURE BLUE   颜料蓝28   无机   蓝色   是
  60  34L2001 AMAZON BLUE   颜料蓝36   无机   蓝色   否
  70  NUBIX G-58 ULTRAMARINE BLUE   颜料蓝29   无机   蓝色   是
  85   NUBIX C-84 ULTRAMARINE BLUE   颜料蓝29   无机   蓝色   是
  95   NUBIX E-28 ULTRAMARINE BLUE   颜料蓝29   无机   蓝色   是
  100   HELLOGEN GREEN K-8730   颜料绿7   有机   绿色   是
  105   HELLOGEN GREEN K8605   颜料绿7   有机   绿色   是
  115   CHROMIUM OXIDE G-6099   颜料绿17   无机   绿色   是
  125   CROMOPHTAL ORANGE GP   颜料橙64   有机   橙色   是
  130   2920 BRILLIANT ORANGE   颜料橙79   有机   橙色   是
  145   NOVAPERM RED F5RKA   颜料红170   有机   红色   否
  150   225-2480 Sunbrite Scarlet 60:1   颜料红60:1   有机   红色   否
  165   IRGALITE RED LCB   颜料红53:1   有机   红色   否
  171   DCC-2782 Barium 2B RED   颜料红60:1   有机   红色   否
  175   Lithol Scarlet 4451   颜料红48:2   有机   红色   否
  190   CROMOPHTAL RED 2020   颜料紫19   有机   红色   是
  195   CROMOPHTAL MAGENTA P   颜料红202   有机   红色   是
  200   CROMOPHTAL PINK PT   颜料红122   有机   红色   否
  205   PALIOGEN RED K3911HD   颜料红178   有机   红色   是
  210   CROMOPHTAL RED 2030   颜料红254   有机   红色   是
  215   CROMOPHTAL RED 2028   颜料红254   有机   红色   是
  225   Colortherm RED 110M   颜料红101   无机   红色   是
  230   Colortherm RED 130M   颜料红101   无机   红色   是
  235   Colortherm RED 180M   颜料红101   无机   红色   是
  270   CINQUASIA VIOLET RT-891-D   颜料紫19   有机   紫色   是
  275   CROMOPHTAL VIOLET GT   颜料紫23   有机   紫色   否
  280   PREMIER VU UMV(6112)   颜料紫15   无机   紫色   是
 290   SICOTAN BROWN K 2750 FG   颜料黄164   无机   褐色   否
 295   FERRITAN FZ-1000   颜料黄119   无机   棕黄色   是
 300   NUBITERM Y905K ZINC FERRITE   颜料黄119   无机   棕黄色   是
 320   PV FAST YELLOW HG   颜料黄180   有机   黄色   是
 325   RGALITE YELLOW WGPH   颜料黄168   有机   黄色   否
 330   PV FAST YELLOW HGR(11-3071)   颜料黄191   有机   黄色   是
 335   PALITOL YELLOW K2270   颜料黄183   有机   黄色   是
 345   CROMOPHTAL YELLOW HRPA   颜料黄191:1   有机   黄色   是
 350   CROMOPHTAL YELLOW GRP   颜料黄95   有机   黄色   是
 360   IRGALITE YELLOW WSR-P   颜料黄62   有机   黄色   否
 400   CROMOPHTAL YELLOW 3RLP   颜料黄110   有机   黄色   是
 420   9766FD&C YELLOW#6   颜料黄104   有机   黄色   是
 425   9765FD&C YELLOW#5   颜料黄100   有机   黄色   是
 450   PALIOTOL YELLOW K0961(HD)   颜料黄138   有机   黄色   是
 455   SICOPLAST YELLOW 10-0770   颜料黄138/颜料黄183   有机   黄色   是
 480   SICOTAN YELLOW K 2001FG   颜料褐24   无机   黄色   是
 485   SICOTAN YELLOW K 1011   颜料黄53   无机   黄色   是
 510   COLORTHERM 10   颜料黄42   无机   黄色   是
*由生产商公开或申请者测试，或两者兼而有之。
表1显示了47个色彩、3个黑色和1个白色。
步骤(b)解决了通过一个重复过程产生多个色配方的问题，其中，不用过多试验，把市售色彩的样品与4个含量的白色和1个含量的黑色混合产生各色彩的5种不同亮度特征。任选地，在此步骤中也可以包括色彩主色。必须选择三种黑色中的唯一一种用于建立色彩表征曲线。
步骤(b)通过制备5个样品产生经验数据，其中4个样品是色彩与白色的混合物，一个是色彩与黑色的混合物。表2显示了一个典型的表征混合物组。
                                       表2
  色彩重量％   白色重量％   黑色重量％
  10   90   0
  25   75   0
  50   50   0
  75   25   0
  99   0   1
对于HDPE，步骤(a)和(b)的重复过程以选择了47个来自著名商家的不同市售色彩、3个黑色和1个白色而结束。黑色和白色代表极端情况(分别代表完全饱和度和无饱和度)，因为上述优选的原因，选择了3个黑色。将这47个色彩中的各色彩对于无机颜料调整了5种亮度变化，并且对于有机颜料调整了6个亮度水平，如表2所示-287种可能性。
对于HDPE，在常规双螺杆挤出机中用HDPE混合约0.5到约1.0重量％的色配方物，制成这287个样品。挤出机的选择及其设置可以模仿可能生产疏松材料的环境，实际上就是在按比例放大的环境中完成试验样品。因此，可以包括任选的其它组分，如本领域高分子工程师所知晓的那样，所需的变化仅是色配方。然后，测试这287个样品，得到光谱数据曲线，它含31个平均间隔的点，所用仪器是Spectraflash 600+分光光度计，该仪器可从美国Charlotte，NC的Datacolor国际公司和世界上其它地区购得。
与颜色科学的现状斗争的本领域技术人员应该懂得：用任何种类、CIE标准化或非CIE标准化的三色数据确定的色空间中单个位置，都可以通过任何数量的实际化学配方而达到。实际上，本发明意外地认识到下述问题：色空间中位置的极端并不证明达到该色空间位置的方法是正确的。
颜色科学的不幸事实是，因为在色配方中不必要的加入量，经常浪费非常昂贵的色彩。在某点上，因为饱和不可避免，所以具体颜色的附加浓度不会影响该颜色在色空间中的最终定位。
而且，当要进行必需的调整以适应疏松材料、色彩本身或两者的化学和物理性质时，作为科学的配色也是门艺术。获得更准确的配色的过于频繁尝试包括加入另一种色彩或更多已有色彩。就像充满的气球可以在某点按入，另一表面也可能改变其特性。对于配色科学来说也是如此。
本发明出人意料地从过程的另一端开始：用选择标准选择具体的、有限数量的色彩、白色和黑色，谨慎并仔细地选择它们的规定如它们的数量(优选最小必需数量)、它们的商业来源以及它们未来的生命力。
然后，且仅然后，根据本发明，以可控方式占据色空间过程开始占据有商业需要的色空间区域。
计算节点
步骤(c)和步骤(2)通过归纳处理，依赖数字计算的能力，使色配方占据产生节点中的基本上可能的所有色空间位置。换句话说，对于HDPE整个色空间，一旦拥有色配方的产生节点，就可以使用算法和电脑软件以黑色或色彩增量替换白色的方式在色空间中定位计算节点来形成计算节点。
优选地，步骤(c)和步骤(2)集中在四种算法上，检查这些算法以提供对着色剂配方的准确的预测计算，而不需经验性实验。
第一种算法，在上述发明第二个实施方式中称为算法(i)，集中在白色和黑色而非色彩。预测是基于1.0重量％白色加入量的色彩在黑色增量替换的增量为4×10-6重量％的情况下的变化。在HDPE的情况下，227克模拟HDPE样品中的2.27克白色即计算色空间中的初始数据点，然后用0.0001克黑色增量替换。
用黑色对白色的增量替换达到最大值。在HDPE预测中，两种黑色的最大值约为2.2473，BK 5099 Black Oxide黑色的最大值约为0.9080。
第二种算法，上面称为算法(ii)，集中在白色和两种色彩。预测是基于1.0重量％白色加入量的色彩在一种色彩或另一色彩增量替换的增量为4×10-6重量％的情况下的变化。在HDPE的情况下，227克模拟HDPE样品中的2.27克白色是计算色空间中的初始数据点，然后用0.0001克一种或另一种色彩增量替换。两种色彩这两个变量经过如下处理：一个变化到其最大值，然后另一个也变化到其最大值。可以选择相同的最大值。对于HDPE来说，这个值是2.2473。
第三种算法，上面称为算法(iii)，集中在白色、一种色彩和黑色。预测是基于1.0重量％白色加入量的色彩在一种色彩或黑色增量替换的增量为4×10-6重量％的情况下的变化。在HDPE的情况下，227克模拟HDPE样品中的2.27克白色是计算色空间中的初始数据点，然后用0.0001克色彩或黑色增量替换。色彩和黑色这两个变量经过如下处理：一个变化到其最大值，然后另一个也变化到其最大值。用黑色或色彩对白色的增量替换达到最大值。在HDPE预测中，色彩的最大值约为1.5890，表1中三种黑色每一种的最大值约为0.6696。
第四种算法，上面称为算法(iv)，集中在白色、两种色彩和黑色。预测是基于1.0重量％白色加入量的色彩在一种色彩或另一色彩或黑色增量替换的增量为4×10-6重量％的情况下的变化。在HDPE的情况下，227克模拟HDPE样品中的2.27克白色是计算色空间中的初始数据点，然后用0.0001克色彩或黑色增量替换。两种色彩和黑色这三个变量经过如下处理：各自轮流变化到其最大值。用黑色或色彩增量替换白色达到最大值。在HDPE预测中，最大值约为0.6696，两种色彩和黑色组合的最大值约为2.2474。
这四种算法的每一种都可根据本领域技术人员已知技术制成逻辑流程图。所述技术的商业来源之一是加利福尼亚州圣地亚哥的Integrated Color Solutions公司。
本领域技术人员将认识到，在对色彩、黑色和白色的选择中可能有一些材料不相容，这些色彩、黑色和白色是在步骤(a)的选择标准下选择，并用步骤(b)配制的。在这种情况下，不需要进行本发明实施方式的步骤(c)或步骤(2)来计算该节点。然而，本发明的实施并不排除对所有可能组合的计算。
可以形成矩阵来确定哪一个色彩组合不需要计算。从计算中进行这种删除可以包括在逻辑流程图中。可以将市售的对图像中颜色进行光栅扫描处理的计算机软件用于此步骤(c)或步骤(2)。然而，可以用来自法国ISO Color of Nanterre公司的更强大的软件程序，其软件编码创建了逻辑流程图。
用计算机软件，可以为给定疏松材料的色空间计算节点创建输出数据表，疏松材料在这里是HDPE。输出数据表可以打印出颜色、疏松材料、色彩、黑色、白色和模拟光谱数据曲线及其在色空间中的CIELAB定位。
因此，本发明该步骤(c)或步骤(2)可以在色空间提供几百万个计算节点。由步骤(c)或步骤(2)得到的这些计算节点在某种意义上是带有虚拟光谱曲线数据的真实色配方。计算机硬件和软件进行计算数学，产生真实色配方。可以用这些计算节点替换产生节点，或补充由产生节点的真实光谱曲线数据支持的产生节点。
在本发明的一个优选实施方式中，可以这样的方式为上述四种算法建立虚拟的用黑色或一种色彩增量替换白色的过程，所述方式如：达到几乎饱和、超过人眼可以察觉的范围、色空间所需区域和计算预测的色配方。
用足够的计算容量和存储容量，可以基本填满给定聚合物疏松材料的整个色空间，达到可能限制测定重量配方技术的分辨率同等精确的程度。
在本发明方法中，该步骤(c)或步骤(2)的值对于配色技术人员来说比建立上述产生节点更为重要。如上所述，但更是如此的是，如果技术人员愿意用在值得考虑的规定下选择和使用的库存工业色彩内对给定疏松材料进行配色，该技术人员就会拥有难以置信的强大的数据库数字数据，该数据库不仅得益于来自色空间内实际和精确位置的实际光谱数据曲线，也得益于不需实际实验定位的计算位置。
处理这个强大数据库的商业业务可以立即对所需颜色进行配色，它超过了之前进行配色的任何方法，并接近人眼所能察觉的极限。
可以选择实际或虚拟物体来进行配色，该配色可用位于物体的相同地点或远处的数字数据库，使用现在通常用于单独企业或因特网上的常规数字数据传输来进行。
计算节点的计算预测色配方没有产生节点的经验结果。然而，可以通过实际混合该配方物来再访问预测的任何色空间位置，如步骤(b)所述，并测量其真实的光谱曲线，以确定预测的标准误差和其它统计证据。在这种方式下，可以由颜色技术人员自行处理，对照实际的产生节点复核几百万计算节点。这在色空间中仅有节点就是计算节点的色空间区域中可能是合乎需要的。
任选数据库和其它步骤
如上面所解释的，本发明两个实施方式的实用性均得益于方便的个人计算机和客户/服务器计算技术。
其余的任选步骤可以从本发明一个实施方式的步骤(c)开始进行，或从本发明另一实施方式的步骤(2)开始进行。
任选步骤(d)或(3)由色空间中产生节点、计算节点或二者的色配方产生数据库。优选地，进行了表7中所示的工作。
任选步骤(e)或(4)将目标物体(实际或虚拟)的颜色与数据库中的色配方匹配。
任选步骤(f)或(5)传送配色步骤(e)或(4)的结果，通常技术人员用很多选择和色彩显示模拟来选择最精确的颜色，并因此选择最精确的色配方，以进一步加以应用。
任选步骤(g)或(6)接受对步骤(f)或(5)中作出选择的指令；任选步骤(h)或(7)是为工业应用于任选步骤(i)的混合而下达准备色配方的命令。
所有任选步骤(d)-(i)或(3)-(7)，在配色工业中都是非常规的。但是这些步骤都没有得益于用选择标准创建的强大的产生节点，也没有得益于对于具体疏松材料在色空间内的计算节点。
实际上，本发明考虑到平行的整个色空间，其中对需要增强颜色的各疏松材料都有单独数据库。而且，本发明考虑到独特的数字绘制的配方色空间，用于可能需要增强颜色的不同疏松材料的无数共混物和合金中的每一种。
而且，本发明承认，可以将疏松材料天然存在的颜色加入到计算节点算法计算的运算中，因此进一步匹配了疏松材料-均聚物、共聚物、共混物或合金的独特性，并且为这种疏松材料规定出色空间。
尤其适合实用这种数据库和进行配色的市售计算机硬件和软件的非限制性实例是任何具有强大的运算速度、动态存储器和充足的数据存储空间的个人计算机，例如美国Cupertino，CA的苹果计算机公司生产的Apple Power Mac G4。优选地，用一台计算机从实际或虚拟物体获得光谱数据曲线，第二台计算机(在同一房间里或几千英里之外)进行配色。
最近几年，计算机化的配色技术提高迅速。PCT专利公报WO 01/97090 A2揭示了光谱颜色数据匹配的用途的非限制性实例。
更具体说，可以参考PCT专利公报WO 01/97090 A2中图3和4以及相关的原文揭示的配色和质量控制流程图，它们是本发明任选数据库的下游用法的有益描述。
任选的其它组分
配色的制剂常常不仅涉及颜色，而且涉及到特殊效果特征，如花岗岩、半透明、透明、珠光、闪金属光、荧光、彩虹、大理石等。本发明考虑到具体疏松材料的色空间中产生节点和计算节点的优点，然后通过该特殊特征的选择进一步增强了它们的优点，这些特殊特征本身是通过色配方的添加剂产生的。该添加剂的非限制性实例可从美国Avon Lake，Ohio的PolyOne公司(www.polyone.com)购得，它们以下述品牌在市场上出售：Hanna Fx色彩、PolyOne色彩等。
美国专利6,524,694(Philips)的内容涉及将半透明光学效果赋予透明热塑性聚合物的组合物。
而且，添加剂也包括不管是用挤出还是用成型技术进行的制品成形过程的加工增强添加剂。添加剂也可包括用于这样成形的成品的性能增强添加剂。这些添加剂的非限制性实例可从美国Avon Lake，Ohio的PolyOne公司(www.polyone.com)购得，它们以OnCap品牌在市场上出售。在美国专利6,384,002(Nitzsche)和美国专利申请公报20020193267、20020198121、20020198122和20020198123中可以找到对添加剂母料的另外内容。
本发明的实用性
通过综合建立产生节点的推论和建立计算节点的归纳，整个体积的色空间都能够被编码。数字绘制用作疏松材料(或在塑料产品中、或作为涂料粘合剂)的具体聚合物的色空间，现在可通过配色技术人员以前没有用过的配方手段进行配色。即使是无经验配色人员，也可以在几秒内而不是几分钟到几小时，获得优良的配色配方。
使色彩、黑色和白色的库存种类最少减少了配色企业的原料成本。色配方所决定的规定减少了配色企业的成品成本。
对给定聚合物，相对于整个色空间客观获得的色配方，提供了客观、可预测和可重现的结果。
存储和传送该色配方，使其能够在世界的任何地方使用的能力说明配色的电子商务可以进入可靠和多功能的新领域。例如，在一个地点的单个配色人员可以以完全料想不到的重现水平进行配色，然后将该配色传送给世界上五大洲的同事，以根据全球品牌化战略，为全球一个客户的本地生产需要服务。
本发明适合的工业包括服装、汽车、着色剂、化妆品、食品、油墨、包装、涂料、塑料、纺织品和很多其它工业。
本发明并不受上述实施方式限制。附权利要求。

Claims (12)

1.一种用色配方绘制色空间的方法，包括下述步骤：
(a)用选择标准选择有限数量的色彩，与疏松材料一起使用；
(b)用疏松材料配制选择的色彩和白色或黑色，产生多个色配方，这些多个色配方就提供所需体积的色空间；和
(c)用算法计算另外的色配方，该算法反映色彩、白色和黑色对色的贡献及所述颜色的增量替换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该算法包括：
(i)基于在白色情况下改变黑色的预测；
(ii)基于在白色情况下改变两种不同色彩的预测；
(iii)基于在白色情况下改变黑色和色彩的预测；和
(iv)基于在白色情况下改变两种不同色彩的预测。
3.如权利要求2所述的方法，该方法任选地包括：
(d)产生包含产生节点色配方、计算节点色配方或这二者的色配方数据库。
4.如权利要求3所述的方法，该方法任选地包括：
(e)将来自实际或虚拟物体的光谱数据曲线与储存在数据库中的一种或多种色配方进行匹配。
5.如权利要求4所述的方法，该方法任选地包括：
(f)将光谱数据曲线匹配结果传送给为实际或虚拟物体查找配色的人，其中，该结果包含一个或多个选择。
6.如权利要求5所述的方法，该方法任选地包括：
(g)由接受步骤(f)中传送结果的人接受指令，即，如果有选择的话，选择哪个配色。
7.如权利要求6所述的方法，该方法任选地包括：
(h)命令将与步骤(g)中选择的配色相关的色配方准备用于疏松材料。
8.如权利要求7所述的方法，该方法任选地包括：
(i)将选择的色配方物和另一与疏松材料相容的材料混合，与疏松材料一起使用，为疏松材料提供颜色。
9.根据权利要求1-8中任一项的方法计算的色配方。
10.一种预测疏松材料在色空间中的色配方的方法，包括下述步骤：
(1)通过经验证据选择色配方，在色空间中建立产生节点；和
(2)应用获自该产生节点的算法，在色空间中建立色配方的计算节点，其中该算法包括：
(i)基于在白色情况下改变黑色的预测；
(ii)基于在白色情况下改变两种不同色彩的预测；
(iii)基于在白色情况下改变黑色和色彩的预测；和
(iv)基于在白色情况下改变两种不同色彩的预测。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(2)的预测导致用虚拟色空间光谱数据曲线产生实际色配方。
12.用权利要求10或11的方法产生的色空间中色配方的计算节点。
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