一束光投于透明紡織品時,除少數(shù)表面反射外,大部分光線進入纖維內(nèi)部,發(fā)生吸收和散射,光的吸收方要是染料所致,不同的染料選擇吸收的光譜不同,導(dǎo)致紡織品形成各種顏色。同時染料數(shù)量越多,吸收的越強烈,反射出來的光越少,可見在染料濃度和該紡織品反射率之間必存在某種關(guān)系。實驗發(fā)現(xiàn)反射率和濃度的著么比較復(fù)雜,不成簡單的比例。欲通過計算預(yù)測某濃度染色物所需的染料濃度,更好能在反射率和濃度之間建立一個過渡函數(shù),它既與反射率成簡單關(guān)系,又與染料濃度成線性關(guān)系。
1939年 KUBELKA AND MUNK 完整輻射理論誘導(dǎo)出相對簡單的理論
KUBELKA-MUNK 進行理論推導(dǎo)時所作的假定包括:
(1)樣品界面上的折射率須無變化。
(2)光線在介質(zhì)內(nèi)須被足夠地散射,以致成完全擴散的狀態(tài)。
(3)光線在介質(zhì)內(nèi)的運動方向或所謂通道只考慮兩個,一個朝上,一個朝下,并且垂直于界面。
由于紡織品的實際情況未必都能遵守這些假定,致使在許多實驗中發(fā)現(xiàn)的K/S值與濃度c的關(guān)系不符合直線關(guān)系。特別是對染料濃度高的深色織物,K/S值常常發(fā)生負的偏離。例如紡織品對光的折射率不等于1,因此存在著FRESNEL 鏡面反射。
也有不少測表面色的分光光度計,在其積分球適當部位上裝有鏡面光吸收裝置備用,以從儀器角度校正。但對于紡織品這類鏡面光不太明顯,方向又不太集中的樣品,用這種辦法可能反而造成更大的誤差,因此國際標準化組織建議對紡織品測色還是以不利用吸收裝置為宜。有不少研究人員把光線在介質(zhì)內(nèi)的運動方向或通道擴大到4個或6個,甚至借助了各向同性輻射傳遞的理論,研究出多通道理論和輻射傳遞理論,得出所謂嚴格的反射率。但它們希要引進更多的系數(shù)并使計算復(fù)雜化,不像 KUBELKA AND MUNK 理論只須K和S兩系數(shù),可對染色紡織品進行簡單的表示,把它們合并為單一的數(shù)值處理。多通道理論和輻射傳遞理理論之所以未在儀器配色中取得實際效果,更主要原因在于對配色精度的改善并不顯著。
總之,目前的儀器配色仍以使用K/S函數(shù)為主流。對于染料濃度較高,且濃度分檔較多的染色物,按式(8-2)計算的K/S值偏離與濃度的線性關(guān)系的問題,可在相鄰的兩個間隔較小的濃度范圍內(nèi)運用各種內(nèi)插方法解決。