1.怎樣理解棉花的反射率(Rd)和黃色深度(+b)?
答:任一物體的顏色,都可以用色度學(xué)的三個(gè)基本參數(shù)來描述它的特性,即明度、色調(diào)和飽和度。明度是指非自發(fā)光物體表面相對(duì)明暗的特性,相當(dāng)于自發(fā)光物體的亮度因素。色調(diào)表示色彩彼此區(qū)分的紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的顏色特性,相當(dāng)于光的主波長。飽和度表示顏色的豐滿程度,即濃淡程度。若以這三個(gè)參數(shù)為坐標(biāo),可以形成一個(gè)三維的顏色空間,任一顏色對(duì)應(yīng)于空間中的一個(gè)點(diǎn)。目前,國際上廣泛采用孟塞爾(Munsell)顏色空間來表示顏色特性。孟塞爾色空間的中心軸代表無彩色黑白系列的明度等級(jí),與中心軸垂直的平面的各個(gè)方向代表不同的孟塞爾色調(diào),離開中心軸的距離表示飽和度。
對(duì)于非彩色棉,棉花的基本色調(diào)很接近孟塞爾色卡的10YR,可以認(rèn)為,不同的棉花色調(diào)是相同的,也就是說棉花的色調(diào)在孟塞爾色空間的10YR平面上。因此,在10YR色平面上,只要用明度和飽和度兩個(gè)坐標(biāo)來刻劃棉花的顏色特性。
棉花測色儀采用亨特(Hunter)坐標(biāo),其中Rd(%)表示反射率;+a表示反射光紅色成分,-a表示綠色成分;+b表示黃色成分,-b表示藍(lán)色成分。亨特系統(tǒng)Rdab與國際照明委員會(huì)的CIE1931色度系統(tǒng)存在下列關(guān)系:
Rd=Y(jié)
a=175fy(1.02X-Y)
b=70 fy (Y-0.847Z)
fy =0.51[(21+20Y)/(1+20Y)]
因此,應(yīng)用CIE1931系統(tǒng)測量出物體顏色的X、Y、Z三刺激值,就可以計(jì)算出Rd、a、b參數(shù)。對(duì)于棉花來說,a近似一常數(shù),無須測量,即三刺激值中的x無須測量。所以,棉花測色儀只要測量棉花的Y、Z兩刺激值便行了。根據(jù)棉花測色儀測得的Y、Z兩刺激值,利用下列公式得出亨特系統(tǒng)顏色空間的結(jié)果:
Rd=Y(jié)
+b=70 fy (Y-0.847Z)
fy =0.51[(21+20Y)/(1+20Y)]
其中,Rd是反射率,屬明度指標(biāo);+b是黃色深度,屬飽和度指標(biāo)。
2.如何劃分棉花顏色類型?
答:棉花顏色的變化,在色度學(xué)上是三維漸變的,很難有真正意義上的空間的分割。只是人們?yōu)榱藚^(qū)別顏色的需要,將其分類。棉花顏色類型的劃分也是這樣。試驗(yàn)研究人員在對(duì)我國幾大棉區(qū),大量棉花實(shí)物樣品的基礎(chǔ)上,將棉花按顏色劃分為白棉、淡點(diǎn)污棉,淡黃染棉,黃染棉四個(gè)類型。
棉花顏色類型的劃分,主要依賴于棉花樣品中黃色程度而定。正常棉花的底色為白或乳白色,這樣的棉花為白棉類型。在未成熟期就因霜或干旱、蟲害而死的棉纖維呈現(xiàn)的是深黃色,因此棉花中含有的這種纖維越多,顏色就越黃越深。另一個(gè)造成棉花顏色發(fā)黃的原因是皮棉的存儲(chǔ)。發(fā)黃纖維程度的多少取決于存儲(chǔ)時(shí)的溫度、濕度和存儲(chǔ)時(shí)間的長短。
3.如何理解各類型棉花?
答:白棉:中國主產(chǎn)區(qū)主要品種在正常天氣下正常生長、成熟或過成熟的棉纖維(包括日照過度和灰塵污染),都描述為白棉類型。這里所述正常天氣是是指當(dāng)?shù)卮硇詺夂颍衙尬词芴厥獾挠晁廴。正常生長是指未因病蟲害、干旱、洪澇等自然因素影響棉株生長發(fā)育。包括正常的早期棉、所有的中期棉、未受霜凍的晚期棉,或者中期棉中含有少量晚期棉和個(gè)別早、中期僵瓣棉。
此類型棉主要突出“正!,在一切涉及影響棉花色澤因素均基本正常時(shí)的棉花劃為白棉,給人的色感為潔白、灰白、乳白色,不應(yīng)該有偏黃、陰黃的感覺。
淡點(diǎn)污棉:白棉中混有部分在未成熟期就因霜或干旱、蟲害而死的發(fā)黃的纖維,或因受輕度污染和長期儲(chǔ)存變黃的纖維,即白棉中混有部分僵瓣棉,或是白棉因受輕度污染或水分過大引起纖維整體色澤變黃。
此類型棉花突出白棉中混有少量的淡黃色纖維的概念,黃色纖維來源有很多種,并不限于是哪種。從字面理解就是白棉中有淡黃色纖維斑點(diǎn),既是淡點(diǎn)污染,用含量來描述是少量。其它達(dá)到同種黃度的棉還有幾種,一是因儲(chǔ)存時(shí)間較長,原來白棉中未成熟棉顏色變異較快,形成淡黃染斑點(diǎn)。二是新棉因多種原因整體變黃,此種淡點(diǎn)污棉外觀形態(tài)不同于典型的淡點(diǎn)污棉外觀,容易引起爭議,長江流域棉區(qū)比較常見。
淡黃染棉:各種僵瓣棉和部分晚期次棉、污染棉、爛桃棉,或是淡點(diǎn)污棉變異而來。此類型棉正常情況很少出現(xiàn),多為加工白棉時(shí)分離出來的棉花和污染棉組成。
黃染棉:新棉中幾乎找不到這種棉花,在特殊情況下才會(huì)出現(xiàn),為多年儲(chǔ)存變異,或回潮率大的籽棉,沒有即時(shí)晾曬變黃。
4.應(yīng)該怎樣理解棉花顏色分級(jí)圖類型線?
答:由視覺特性可知,相同黃色深度的顏色,反射率越低,給人感覺顏色越重,主觀認(rèn)為就是越黃。所以反射率低的棉花,黃色深度小一些,才能和反射率高、黃色深度大一些的棉花視覺黃度相當(dāng)。因此類型線需要從右上向左下傾斜。
從棉花自然生長特性看。一般情況反射率高的棉花,籽棉吐絮好,成熟度高,黃色深度略大一些,不影響對(duì)籽棉質(zhì)量的判斷。所以高級(jí)別棉,黃色深度略大一些,仍可判定為白棉。反射率低的棉花,如黃色深度稍大,籽棉表現(xiàn)為吐絮不好,成熟度低,籽棉質(zhì)量差,所以反射率越低,對(duì)黃色深度要求越高。所以類型線從右上向左下傾斜符合籽棉自然生長特性。
類型線應(yīng)處在棉花由白變黃過程中,視覺感覺黃色深度變化較大的位置,處在籽棉性質(zhì)發(fā)生較大變化的位置。
5.如何把握棉花顏色級(jí)別?
依據(jù)黃色深度確定的同一類型的棉花,其反射率也各不相同,我國棉花的反射率一般在40%~85%。按反射率高低,可以將其劃分為不同級(jí)別。如果對(duì)照實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)確定棉花級(jí)別,這里所指的反射率,可以理解為收到光線照射的棉花,在人的視覺“反射率”。
由視覺特性可知,相同反射率時(shí)越黃的棉花感覺越亮。等級(jí)線向右下傾斜,使同一等級(jí)棉花給人的綜合感覺亮度相同。
從棉花自然生長特性看。籽棉顏色存在地域差,相同程度的籽棉,不同地域呈現(xiàn)不同反射率,黃色深度低的,反射率相應(yīng)高;黃色深度高的,反射率相應(yīng)低。所以級(jí)別線從左上向右下傾斜,也符合籽棉的地域特性。
6.棉花顏色級(jí)文字描述有何作用?
文字描述體現(xiàn)出了棉花顏色分級(jí)符合棉花自然特性的特點(diǎn)。文字描述的作用在于:一是幫助檢驗(yàn)人員掌握各級(jí)棉花顏色的基本特征。二是了解各顏色級(jí)棉花的籽棉來源。3、有助于檢驗(yàn)員準(zhǔn)確判定棉花顏色級(jí)。
7.白棉一、二級(jí)的文字描述是什么?
白棉一級(jí):潔白或乳白、晶亮或油亮。早、中期優(yōu)質(zhì)白棉,棉瓣肥大,有少量的一般白棉。白棉二級(jí):潔白或乳白、明亮。早中期好白棉,棉瓣大,有少量雨銹棉和部分的一般白棉。
白棉一、二級(jí)有如下特點(diǎn):(1)都是我們傳統(tǒng)印象中的好棉花。(2)一級(jí)要求條件較高,是日照充分,吐絮好、棉瓣肥大的早中期優(yōu)質(zhì)白棉,有時(shí)可有有少量的一般白棉;二級(jí)是以吐絮好、棉瓣肥大的早中期優(yōu)質(zhì)白棉為主,有少量雨銹棉和部分的一般白棉。(3)外觀形態(tài):一級(jí)是表面平滑,纖維層次清晰,二級(jí)僅是表面平滑,和白棉一級(jí)比較,纖維層次還不夠清晰。(4)一級(jí)白棉:皮棉表面平滑,纖維層次清晰,整個(gè)表面布滿好似奶油一樣的均勻亮點(diǎn),對(duì)反射率的感覺是油亮、晶亮。(5)二級(jí)白棉:皮棉表面平滑,明亮。感覺晶亮點(diǎn)并沒有布滿表面;或亮點(diǎn)均勻布滿表面但亮度不夠刺眼;總體給人明亮輕快的感覺。
8.白棉三級(jí)的文字描述是什么?
白或乳白、稍亮。早中期一般白棉和晚期好白棉,棉瓣大小都有,有少量雨銹棉。白棉三級(jí)有如下特點(diǎn):(1)三級(jí)白棉:皮棉表面平整,稍有絲光,不亮也不暗,似乎就是棉纖維的本色。(2)三級(jí)白棉的上部區(qū)域有些亮但達(dá)不到明亮的感覺,+b值為7左右的棉花,雖然Rd值較高,但給人感覺是白而不亮,有點(diǎn)呆白的感覺。下部區(qū)域沒有亮的感覺,或是局部明亮局部灰暗。(3)總體特征表現(xiàn)為不好也不壞,不亮也不暗,屬比較正常的棉花。
9.白棉四級(jí)、五級(jí)描述是什么?
白棉四級(jí):色白略有淺灰、不亮。早中期失去光澤的白棉。白棉五級(jí):色灰白或灰暗。受到較重污染的一般白棉。白棉四級(jí)、五級(jí)有如下特點(diǎn):(1)四級(jí)白棉:皮棉表面有不平整的感覺,無絲光,色白帶淺灰。無論Rd值大小均略有灰色感覺,也就是表面有淺灰色感覺時(shí)就可以定為41級(jí)。(2)五級(jí)白棉:表面色灰白帶深灰,有灰暗的感覺。(3)四級(jí)白棉多為機(jī)采棉、種子棉。(4)通常會(huì)體現(xiàn)出過成熟。(5)四、五級(jí)白棉成因多為受到灰塵污染。(6)五級(jí)為受污染較重的棉花,如煙熏棉等。(7)要從概念上區(qū)別于灰僵瓣棉。灰僵瓣棉雖然體現(xiàn)出灰色感覺,但黃色深度較大,基本是淡點(diǎn)污棉。
10.淡點(diǎn)污一級(jí)描述是什么?
乳白帶淺黃、稍亮。白棉中混有雨銹棉、少量僵瓣棉,或白棉變黃。淡點(diǎn)污一級(jí)的特點(diǎn):(1)使用價(jià)值仍較高,僅是黃了一些。(2)通常描述是黃亮。(3)新棉中,12級(jí)不多。(4)和11、21在色感上有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
11.淡點(diǎn)污二級(jí)描述是什么?
乳白帶陰黃,顯淡黃點(diǎn)。白棉中混有部分早、中期僵瓣棉或少量輕霜棉,或白棉變黃。淡點(diǎn)污二級(jí)有如下特點(diǎn):(1)淡點(diǎn)污二級(jí)相對(duì)較復(fù)雜,大多淡點(diǎn)污棉都落在這個(gè)級(jí)別內(nèi)。這個(gè)級(jí),各種籽棉都可能有。(2)各產(chǎn)區(qū),22級(jí)外觀特征不同。其中有長江流域棉區(qū),因雨水多引起的整體偏黃的,也有黃河流域棉區(qū)的白棉和僵瓣棉混合形成的,二者外觀形態(tài)不一致。(3)和三級(jí)白棉在色感上有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
12.淡點(diǎn)污三級(jí)描述是什么?
答:灰白帶陰黃,有淡黃點(diǎn)。白棉中混有部分中晚期僵瓣棉或輕霜棉,或白棉變黃、霉變。淡點(diǎn)污三級(jí)有如下特點(diǎn):(1)灰僵瓣棉較多。(2)灰中透黃為主要特征,顯有糟絨。
13.淡黃染、黃染棉描述是什么?
答:(1)以晚期棉、各種僵瓣棉為主,含有的白棉較少。(2)水漬污染或長期儲(chǔ)存變異形成。(3)和白棉、淡點(diǎn)污棉相比明顯有偏黃的感覺。
14.能否對(duì)白棉各級(jí)描述作簡要概述?
答:可這樣總結(jié)為:1油2亮3正常4灰5暗6發(fā)黑。淡點(diǎn)污棉1、2、3是對(duì)應(yīng)的2、3、4級(jí)白棉中混有部分淡黃色纖維的色感特征。
16如何把握實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)?
答:根據(jù)顏色分級(jí)圖和文字描述制作實(shí)物標(biāo)準(zhǔn),實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)是感官檢驗(yàn)顏色級(jí)的依據(jù),是保證感官和儀器檢驗(yàn)相符的技術(shù)基礎(chǔ)。制作白棉4個(gè)級(jí)、淡點(diǎn)污棉2個(gè)級(jí)、淡黃染棉2個(gè)級(jí)、黃染棉1個(gè)級(jí)的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn);每個(gè)類型的最低級(jí)不制作實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)。顏色級(jí)實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)全國統(tǒng)一制作,統(tǒng)一發(fā)行。
每個(gè)級(jí)4塊棉樣,它們沒有高低之分,均為底線標(biāo)準(zhǔn),分別代表不同黃色深度區(qū)域內(nèi)的底線顏色特征,每一塊棉樣覆蓋黃度區(qū)域+b值間隔0.8左右,見圖所示區(qū)域。
正確使用棉花顏色級(jí)實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)。每塊標(biāo)樣沒有產(chǎn)區(qū)概念,不代表那個(gè)產(chǎn)區(qū)的棉花,僅和黃度有關(guān)。屬于那一塊標(biāo)樣覆蓋區(qū)域,檢驗(yàn)時(shí)就對(duì)照那塊標(biāo)樣。每個(gè)顏色級(jí)可按樣塊再細(xì)分為-1、-2、-3、-4四個(gè)小類型,例如21-1,31-4等。屬于-1類型的,只能和-1標(biāo)樣對(duì)比,不能和-3或-4對(duì)比,否則會(huì)產(chǎn)生差異。
17.棉花顏色變異的影響因素有哪些?
答:影響棉花顏色變異的因素主要有:儲(chǔ)存時(shí)間、溫度、濕度、品種、微生物。
因?yàn)樯珴墒强蓽y量的原棉質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)參數(shù)之一,因此要研究對(duì)于不同儲(chǔ)存條件下顏色變化的情況。評(píng)定為白棉的試樣儲(chǔ)存后可能變?yōu)榈c(diǎn)污棉,或者作為淡點(diǎn)污棉儲(chǔ)存的棉花會(huì)成為淡黃染棉。
試驗(yàn)證明,溫濕度對(duì)棉花變異影響較大,高溫高濕變異大,低溫低濕變異小;10攝氏度,50%相對(duì)濕度時(shí),棉花色澤變異能夠符合標(biāo)準(zhǔn)使用要求,維持條件又比較經(jīng)濟(jì)。所以儲(chǔ)存棉花顏色級(jí)實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)盡量保存在干燥低溫環(huán)境中,尤其避免太陽直射。使用標(biāo)準(zhǔn)要防止空氣中灰塵大量落到標(biāo)準(zhǔn)表面,否則影響反射率。最好使用一套,儲(chǔ)存一套,經(jīng)常進(jìn)行一下比對(duì),防止標(biāo)準(zhǔn)變異。
研究資料表明:田間暴露時(shí)間對(duì)棉花顏色是有影響的。同一塊地,在同一天吐絮的棉桃是完全相同的,越晚采摘的棉花顏色越深。