ISO 24585-22023 制图技术制图艺术和工业应用的多光谱成像测量和色度计算第2部分装饰表面要求标准立项发展报告

制图技术制图艺术和工业应用的多光谱成像测量和色度计算第2部分：装饰表面要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Graphictechnology—Multispectralimagingmeasurementandcolorimetriccomputationforgraphicartsandindustrialapplication—Part2:Requirementsfordecorativesurfaces摘要关键词：多光谱成像；装饰表面；色度计算；标准制定；颜色测量；ISO24585Keywords:Multispectralimaging;Decorativesurfaces;Colorimetriccomputation;Standardization;Colormeasurement;ISO24585一、引言颜色作为物体表面的重要物理属性，在装饰材料、印刷包装、建筑建材、汽车内饰、家具家居等众多工业领域中直接影响产品的视觉品质和市场竞争力。近年来，随着消费者对产品外观品质要求的不断提升以及智能制造对在线质量检测需求的日益迫切，传统颜色测量手段的局限性逐渐显现。分光光度计虽可提供精确的光谱反射率数据，但属于点测量方式，无法获取表面颜色的空间分布信息；而RGB相机虽能快速获取颜色图像，却严重依赖于照明条件和设备特性，难以保证跨设备、跨环境的颜色一致性。多光谱成像技术作为一项融合了光谱学、成像技术和颜色科学的前沿测量方法，通过在多波段范围内采集物体表面的光谱辐射信息，能够在获取空间信息的同时实现光谱维度的精确描述。该技术不仅可有效解决同色异谱问题，还能在不同光照条件和观察环境下准确预测颜色外观，为装饰表面的颜色测量与质量控制提供了全新的技术路径。然而，由于缺乏统一的国际标准，不同厂商生产的多光谱成像系统在波段设置、校准方法、数据处理和色度计算等方面存在显著差异，导致测量结果的可比性和互认性不足，严重制约了该技术在工业领域的推广应用。正是在这一背景下，ISO/TC130（印刷技术委员会）启动了ISO24585系列标准的制定工作。其中，ISO24585-1规定了多光谱成像测量和色度计算的通用框架和方法，而ISO24585-2:2023则聚焦于装饰表面的特殊要求，为装饰材料行业的多光谱颜色测量提供了专门的技术规范。二、标准立项背景2.1行业技术发展需求装饰表面涵盖家具贴面、装饰纸、层压板、涂料涂层、陶瓷砖、石材仿真材料等多种产品类型。这些材料的表面通常具有复杂的纹理结构、光泽差异和色彩变化，传统的单一光谱测量方式或三刺激值色度计难以全面表征其颜色特性。尤其对于具有随角异色效应的珠光、金属闪光等特殊装饰效果，传统测量手段更是力不从心。多光谱成像技术凭借其高光谱分辨率和空间成像能力，能够完整捕捉装饰表面的光谱-空间联合信息，为准确评价和有效控制装饰表面颜色质量提供了技术可能。2.2标准体系完善需求在国际标准化体系中，关于颜色测量的标准多以分光光度法为基础（如ISO13655、ISO11664系列），针对成像式颜色测量的标准相对缺乏。ISO24585系列标准正是为了弥补这一空白而制定的。其中，第2部分针对装饰表面的特殊需求制定专门要求，体现了国际标准化组织对应用领域细分和标准体系完整性的高度重视。该标准与ISO/CIE11664系列（色度学基础标准）、ISO13655（印刷技术光谱测量与色度计算）、ISO3664（观察条件）等标准形成了良好的衔接与互补关系。2.3国际贸易与市场准入需求装饰材料属于国际贸易中的重要商品类别，不同国家和地区对装饰表面颜色的质量要求和检验方法存在差异，客观上增加了贸易成本和技术壁垒。制定统一的国际标准，有助于促进装饰材料国际贸易的便利化，降低因颜色评价方法不一致引发的贸易纠纷，为全球统一市场提供技术互认的基础。同时，该标准的发布也为各国制定相关国家标准和行业标准提供了重要的参考依据。三、标准主要内容3.1标准适用范围ISO24585-2:2023适用于装饰表面的多光谱成像测量和色度计算，包括但不限于以下应用场景：装饰纸及装饰层压板的颜色质量检验、印刷装饰面的颜色一致性评价、涂料及涂层表面的颜色特性分析、陶瓷及瓷砖装饰表面的颜色测量、家具及建筑装饰材料的颜色质量控制，以及其他具有装饰功能的平面或近平面表面的颜色测量。该标准规定的测量对象涵盖了从完全漫反射表面到具有一定光泽度的装饰表面，适用范围广泛。3.2术语和定义标准在第3章中系统定义了与多光谱成像测量和装饰表面色度计算相关的专业术语，包括：多光谱成像（multispectralimaging）、光谱波段（spectralband）、光谱反射比因数（spectralreflectancefactor）、色度计算（colorimetriccomputation）、装饰表面（decorativesurface）、同色异谱指数（metamerismindex）等核心概念。这些术语定义既考虑了与国际通用颜色科学词汇的一致性，又兼顾了装饰表面领域的专业特点，为标准的准确理解和统一实施奠定了基础。3.3多光谱成像系统要求标准对用于装饰表面测量的多光谱成像系统提出了明确的技术要求，主要包括以下几个方面：光谱波段范围与数量：系统应覆盖可见光波段（380nm~780nm），推荐的光谱采样间隔应不大于10nm。对于特殊应用（如荧光效果评价），可适当扩展波段范围。波段数量应不少于16个，以保证光谱重建的精度和稳定性。光谱分辨率：每个波段的光谱半高全宽（FWHM）应控制在20nm以内，以确保获取的光谱信息具有足够的分辨能力，能够准确分辨装饰表面反射光谱的细微特征。空间分辨率：成像系统的空间分辨率应满足被测装饰表面纹理特征的分辨要求。对于精细纹理装饰表面，推荐空间分辨率不低于100ppi（像素/英寸）。标准的附录中给出了不同应用场景下的空间分辨率选择指南。信噪比和动态范围：系统的信噪比应不低于40dB，动态范围应不小于2000:1（即约11档曝光宽度），以保证在测量深色和浅色装饰表面时均能获得可靠的测量数据。uniformity（均匀性）：成像视场内的光照均匀性偏差应不超过±2%，以保证不同空间位置测量结果的一致性。3.4测量条件和程序标准对装饰表面多光谱成像测量的条件和程序做了系统规定。在照明条件方面，要求采用标准照明体D50或D65作为基准照明，并规定了照明光束的几何条件和均匀性要求。标准推荐采用45°照明、0°观测（45°:0°）或0°照明、45°观测（0°:45°）的几何条件，与大多数工业颜色测量的惯例保持一致。对于含有荧光增白剂的装饰表面，标准还专门规定了UV含量控制和荧光效应补偿的方法。在测量程序方面，标准明确了从仪器准备、系统校准、暗电流校正、平场校正、白参考测量到样品采集和数据处理的全流程操作规范。特别强调了测量环境（温湿度、振动、杂散光等）对测量结果的影响及相应的控制要求。3.5校准与验证标准设专章规定了多光谱成像系统的校准与验证要求。校准分为光谱校准、辐射度校准和几何校准三个层面。其中，光谱校准要求使用溯源至国家计量标准的光谱标准光源；辐射度校准要求使用具有已知光谱反射比因数的标准白板；几何校准则包括空间畸变校正和视场均匀性校正。标准还要求定期使用标准色板进行验证测试，以监控系统的长期稳定性。验证用色板应涵盖不同色相、不同明度和不同饱和度的颜色样品，其光谱反射比因数应经过计量机构定值。该校准与验证体系的设计充分体现了国际标准对测量溯源性和质量保证的严格要求，为多光谱成像测量结果在工业界的互认提供了制度保障。3.6色度计算方法标准在第7章中规定了装饰表面多光谱成像测量数据的色度计算方法。计算方法遵循CIE标准色度学体系，主要步骤包括：（1）由多光谱图像数据重建每个像素点的光谱反射比因数；（2）基于标准照明体光谱功率分布和标准观察者色匹配函数计算三刺激值；（3）依据CIE1931或CIE1964标准色度系统计算色度坐标；（4）根据应用需求，进一步计算CIELAB色空间参数、色差及其他颜色属性指标。在光谱重建算法方面，标准推荐采用主成分分析、维纳估计或伪逆法等成熟的光谱估计算法，并要求评估和报告光谱重建误差。对于装饰表面常见的纹理特征，标准还规定了空间平均区域的选取方法和最小测量面积的要求，以确保色度计算结果具有良好的统计代表性。3.7报告要求标准规定测量报告应包含以下核心信息：被测样品描述（名称、批号、表面特征等）、测量系统信息（设备型号、波段设置、校准状态等）、测量条件（照明几何条件、环境条件等）、测量结果（光谱反射比因数曲线、色度参数值、色差值等）、不确定度评估（测量不确定度分析报告）以及测量日期和操作人员信息。标准还提供了报告模板，便于不同实验室之间的数据比较和信息交换。四、主要修订单位介绍4.1单位概况ISO24585-2:2023由国际标准化组织印刷技术委员会（ISO/TC130）负责制定。ISO/TC130成立于1969年，是国际标准化组织中负责印刷技术和图形技术领域标准化的专业技术委员会，秘书处由中国（SAC）和德国（DIN）联合承担。该委员会下设多个工作组（WorkingGroup），其中负责多光谱成像标准制定的为WG11工作组（制图技术与工业应用中的颜色与光谱测量工作组）。4.2技术贡献与核心作用在ISO24585-2:2023的制定过程中，来自中国的标准化技术专家发挥了核心作用。全国印刷标准化技术委员会（SAC/TC170）作为国内对口技术委员会，组织国内相关科研院所、高校和企业积极参与标准制定工作，在多光谱成像系统技术要求、装饰表面测量程序规范等关键技术条款的讨论中提出了多项建设性意见，推动了装饰表面特殊需求条款的补充完善。中国的参与不仅体现在国际标准制定层面，还促进了国内相关标准体系的建设。SAC/TC170积极推动将ISO24585-2的技术内容转化为国家标准，以服务于国内装饰材料行业的颜色质量控制需求。这一工作模式有效提升了中国在印刷技术和颜色科学领域国际标准化活动中的话语权和影响力，也推动了国内相关领域技术水平的整体提升。五、标准意义与应用前景5.1对行业发展的推动作用ISO24585-2:2023的发布实施对装饰表面相关行业具有重要的推动作用。首先，该标准为装饰表面颜色测量提供了统一的技术规范，解决了长期以来不同企业、不同设备之间测量结果不可比的问题，为行业内的质量对标和技术交流创造了条件。其次，标准引入的多光谱成像技术相较于传统测量方法具有显著的技术优势，能够提供更加全面和精确的颜色信息，为装饰产品的质量提升和设计创新提供了技术支撑。5.2应用领域拓展该标准的应用领域涵盖面广，在装饰纸及人造板行业，可用于装饰贴面的颜色一致性检验和批次间色差控制；在涂料行业，可用于涂层表面的颜色特性评估和配方验证；在数字印刷领域，可用于装饰图案印刷的在线颜色监控和质量保证；在智能制造方面，可作为自动化颜色检测系统的技术依据，服务于生产线的在线质量控制和闭环调节。5.3国际互认与贸易促进ISO24585-2:2023作为国际标准化组织发布的正式国际标准，其技术要求在ISO成员国范围内具有广泛的认可度。该标准的实施有助于消除国际贸易中因颜色评价方法不一致而产生的技术壁垒，促进装饰材料产品的国际流通和贸易合作。同时，标准的统一也降低了多国市场准入中的重复检测成本，为企业尤其是中小企业的国际化发展提供了便利条件。六、结论与展望ISO24585-2:2023《制图技术制图艺术和工业应用的多光谱成像测量和色度计算第2部分：装饰表面要求》的正式发布，是国际颜色测量标准化领域的一项重要成果。该标准以多光谱成像技术为核心，系统构建了装饰表面颜色测量的技术规范体系，填补了现有国际标准在该领域的空白，具有重要的里程碑意义。从技术发展角度看，该标准不仅确立了一套科学严谨的测量方法体系，也为未来多光谱成像技术的进一步发展预留了技术接口。随着硬件技术的不断进步和算法的持续优化，多光谱成像系统的性能和性价比将持续提升，其在装饰表面及其他工业领域的应用将更加广泛和深入。展望未来，ISO24585系列标准有望在以下方向持续拓展和完善：一是向更多应用细分领域延伸，如纺织品、皮革制品、食品表面颜色检测等；二是与人工智能和机器学习技术深度融合，在自动化质量判定和智能配色优化等方向拓展标准内容；三是与数字化制造和工业互联网场景衔接，为在线实时颜色闭环控制提供标准化支撑。同时，标准的实施还需要配套的计量标准物质、能力验证计划和人员培训体系的同步建设，以保障标准在实际应用中的有效落地。参考文献[1]ISO24585-2:2023,Graphictechnology—Multispectralimagingmeasurementandcolorimetriccomputationforgraphicartsandindustrialapplication—Part2:Requirementsfordecorativesurfaces[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2023.[2]ISO/CIE11664-1:2019,Colorimetry—Part1:CIEstandardcolorimetricobservers[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2019.[3]ISO13655:2017,Graphi