Составление смеси пигментов, дающей желаемый цвет пленки, путем расчетов в значительной степени вытеснило составление смесей методом проб и ошибок. Первые программы предсказания цвета были составлены для упрощенного случая (для толщин пленок, обеспечивающих укрывистость), но мощные современные компьютеры сделали возможным распространить такие вычисления и на пленки с меньшей толщиной. В таких более сложных вычислениях применяются абсолютные концентрации пигментов, а не относительные, использовавшиеся в более ранних расчетах. Точность предсказания будет зависеть от того, с какой степенью точности лежащая в основе расчетов теория Кубелки-Мунка позволяет определить светорассеяние и светопоглощение в пленке. Недостатки теории могут быть частично нивелированы-путем использования значений К и S, определенных для каждого пигмента, дисперги-ованного в связующем, при концентрациях, близких к той, кото-ая применяется в конечной смесевой системе.
Известны многие различные программы предсказания цвета, ни могут основываться на вычислении количества выбранных пигментов, которые по координатам цвета X, Y, Z близки к параметрам желаемого цвета, а также на других вычислениях, например на подборе пар пигментов с близкими величинами /??.. [( Полезным является изучение влияния на цвет малых изменений концентрации каждого пигмента. Это влияние можно легко вычислить, так как в основе расчетов лежит обычный прием, основанный на методе аппроксимаций, применяемом для решения многих задач. Зная вклад каждого из оттенков, легко вычислить количества добавок, необходимых для корректировки цвета; эти корректировки будут точны только тогда, когда поведение лакокрасочного материала подчиняется зависимостям Кубелки-Мунка и Дункана. Основные возмущения в системе, такие как флотация одного из пигментов или флокуляция в смесевой системе, не могут быть учтены.Обсуждение факторов, влияющих на внешний вид покрытия, будет неполным без учета изменений, происходящих при пленко-Образовании и после его завершения. Для красок растворного типа основное изменение — это быстрое сжатие пленки при высыхании и затем продолжающееся медленное сжатие по мере удале? ния остатков растворителя в течение многих дней и даже месяцев. Окислительная среда также способствует усадке пленки (до 10% за 3 мес.) благодаря удалению разрушающихся летучих продуктов, эти процессы приводят к возрастанию показателя преломления пленкообразователя, уменьшая таким образом светорассеяние на частицах белых пигментов. Некоторые основные пигменты, такие как цинковые и свинцовые белила реагируют с кислотными продуктами окисления, образуя металлические соли на поверхности пигментных частиц. Этот процесс в сочетании с общей усадкой приводит к огрублению поверхности со значительной потерей глянца, если частицы (их конгломераты) велики; примером является помутнение пленок с оксидом цинка.Этот процесс сопровождается уменьшением светорассеяния на латексных частицах и частичным образованием агрегатов из пигментных частиц. В результате наблюдается дальнейшее уменьшение светорассеяния, приводящее к падению кроющей способности сухой пленки и увеличению глубины цвета, поскольку колеровочные пигменты менее подвержены изменениям. Для латексной пленки трудно достичь высокого глянца, поскольку пигменты имеют тенденцию к образованию конгломератов между группами коалесцировавших полимерных глобул, что приводит к увеличению шероховатости поверхности.

До сих пор в данной главе обсуждались лишь явления отражения или поглощения падающего света пленкой или подложкой. Рассмотрение оптических свойств покрытий было бы неполным без упоминания об изменениях отраженного света, которые имеют место для некоторых материалов, и сопровождаются возбуждением | эмиссии света другими видами энергии.
Флуоресценция — это явление поглощения излучения материалом, с последующим выделением поглощенной энергии в виде излучения с большей длиной волны (т. е. в виде квантов с более низкой энергией). Выделение энергии может быть мгновенным или происходить в течение значительного промежутка времени, что зависит от возможности возвращения атомов из возбужденного состояния в нормальное. Замедленное выделение энергии называется фосфоресценцией. Последний термин часто употребляется для определения световой эмиссии, связанной с химическими процессами (хемолюминесценция) "й " с~радиоактивностью. ~~
Флуоресценция весьма распространена в покрытиях, ибо некоторые материалы преобразуют часть УФ-излучения, присутствующего в дневлом свете, в видимое излучение, либо синий цвет, например, превращают в зеленый. В результате свет определенных длин волн, отражающийся от поверхности, может по интенсивности превосходить падающий свет тех же длин волн. Флуоресцирующие краски и красители для дневного света используют для нанесения предупредительных надписей. Флуоресценция значительно усложняет цветовые измерения по двум причинам. Во-первых, при измерениях следует принимать в расчет только часть излучения в близкой к ультрафиолетовой области, присутствующей в источнике излучения, под освещением которого рассматривается покрытие. Во-вторых, нельзя предполагать, что свет, отраженный от покрытия, будет той же длины волны, что и падающий, так что необходимо производить освещение в полном спектре (а не последовательно, пучками с узким диапазоном длин волн), и затем анализировать отраженный свет. Фосфоресценция дает еще больше проблем при измерении, но, к счастью, ограничивается малым числом материалов, применяемых только для очень специальных целей.

По крайней мере 10% мужчин, и значительно меньшее число .женщин имеют цветовосприятие, значительно отличающееся от ■нормального, описанного в 14.4.1. Аномалии могут быть различных типов, наиболее часто встречаются протоаномалии (уменьшенная чувствительность красных рецепторов) и дейтероаномалии (уменьшенная способность отличать красный и зеленый цвета). Это легко обнаруживается на аномалиоскопе, в котором смешиваются красный и зеленый цвета с образованием спектрально желтого цвета. Для наблюдателя с протоаномалией требуется большая добавка красного цвета, а с дейтероаномалией — большая добавка зеленого цвета, чем наблюдателю с нормальным цветовосприя-тием для получения одинакового желтого цвета. Быструю проверку можно также сделать по тесту Ишихара [24], в котором применяются пластинки с нанесенными на них различными цветными пятнами. Гораздо реже встречаются случаи отсутствия цветовосприя-тия (в основном воспринимаются только оттенки серого цвета) или явление тританопия. В последнем случае уменьшенное восприятие синего цвета приводит к тому, что путаются синие и зеленые цвета, а также некоторые розовые и желтые цвета.
Даже наблюдатель с нормальным цветовосприятием индивидуально дифференцирует свет, поступающий на различные участки сетчатки глаза. Это связано с анатомическими особенностями; около центральной, наиболее чувствительной части сетчатки конические рецепторы расположены близко и дают наибольшее пространственное различие, но дальше к периферии они перемежаются с рецепторами в виде палочек, которые большей частью функционируют в тусклом свете и отвечают за характеристики зрения в сумерках (когда желтый цвет темнеет, а синий относительно светлеет).Фотохимические изменения в сетчатке, происходящие под воздействием света, связаны с мозгом электрическими нервными импульсами. Этот сложный механизм исключительно важен в передаче информации об изменении интенсивности, но в определенные моменты при экстремальных условиях или при наличии резких контрастов наступает усталость. Это приводит к ослаблению цве-товосприятия в тех случаях, когда в поле зрения присутствуют очень яркие и насыщенные цвета, и к аномалиям цветовосприя-тия, особенно если цвета контрастные. Эти факторы имеют некоторое отношение к визуальной оценке цвета. Так, образцы лучше всего сравнивать со стандартом на фоне, аналогичном по яркости фону стандарта.Влияние изменения распределения энергии источника света на восприятие цвета было показано ранее. Эти эффекты очень важны во всех испытаниях; даже укрывистость белой краски может быть значительно лучше, если измерять ее на свету, содержащем большую часть синего излучения, чем в случае доминирования красного излучения. Международные классификации источников освещения обычно соотносятся с солнечным светом или светом вольфрамовой лампы накаливания.

Многие годы в Великобритании использовался стандартный метод измерения глянца (британский стандарт BS 3900: Part D2: 1967), в котором зеркальное отражение под углом 45° сравнивается с зеркальным отражением от черного глянцевого стеклянного стандарта Этот метод положен в основу стандарта BS 3900: Part D5: 1980 [3], который соответствует международному стандарту ISO 2813-1978; последний, в свою очередь, основан на гораздо более старом стандарте ASTM [2]. Раздел D5 включает метод измерения, основанный на сравнении с отражением от черного стеклянного стандарта, но используются углы падения света 20, 60 или 85°, в соответствии с измеряемым уровнем глянца и целями измерений. Угол 20° обеспечивает чувствительность измерения для высокоглянцевых покрытий, а 85° — используется только для измерений глянца покрытий, близких к матовым.
Из рис. 15.2 ясно, что количество отраженного света, зарегистрированное как зеркальное отражение от полуглянцевого покрытия, зависит от отклонения углов от угла, соответствующего зеркальному отображению, воспринимаемому блескомером. Рис. 15.3 воспроизводит данные стандарта BS 3900: Part D5 и показывает, .как производится определение по данной методике. Подлежит контролю как диапазон углов падающего света, который зависит от размера лампы накаливания и соотношений фокальной длины коллиматорных линз, так и диапазон воспринимаемых углов, который зависит от углового размера в приемном устройстве.Следует обратить внимание на ряд других важных моментов:
1. Интенсивность отраженного света зависит от показателя преломления, а также от гладкости поверхности (см. уравнение 14.3). По этой причине показатель преломления черного стеклянного стандарта должен быть определен точно. Вдобавок, краска на основе связующего с высоким показателем преломления будет иметь более высокое значение зеркального отражения, чем краска на основе связующего с более низким показателем преломления. В табл. 15.1 приведены показатели преломления некоторых типичных связующих и величины зеркального отражения от совершенно идентичных поверхностей (относительно черного стеклянного стандарта, глянец которого принят за 100 единиц). Человеческий глаз также имеет склонность к большему восприятию блеска, отраженного от поверхности с более высоким показателем преломления (бриллианты отличаются от стекла!), но поверхности, имеющие дефекты, блескомерами могут быть оценены неверно из-за разности показателей преломления.
2. Направленные дефекты поверхности, например остаточные штрихи от кисти, сильно влияют на глянец, измеренный поперек направления дефектов, но гораздо меньше — на глянец, измеренный вдоль направления дефектов.
3. Подложки должны быть совершенно гладкими, чтобы разница углов падения и отражения была минимальной. Обычно наносят пленки на стеклянные пластины. Если измеряются прозрачные пленки, стекло должно быть или непрозрачным или окрашенным с нижней стороны, чтобы предотвратить второе зеркальное отражёние от нижней поверхности раздела воздух/стекло; простого помещения стеклянной пластины на черную поверхность недостаточно.