什么是白度？白度是某些行業（如造紙、紡織等）產品質量和外觀的一個重要物理指標。影響物體白度的因素很多，所以白度的測量方法和計算公式也有很多。本文對白度的定義及白度的定量評定公式進行了簡單的介紹，對白度知識感興趣的朋友可以了解一下！
什么是白度？
在五彩斑斕的顏色世界里，白色和近白色是人們接觸最多也是最喜歡的顏色。“白”擁有光反射比高、色飽和度低的顏色屬性。基于視覺感知而判斷反射物體所能“顯白的程度”，學術上稱為白度。白度（Whiteness）表示物質表面的白色程度，用白色含量的百分率來表示。通常把氧化鎂的白度定為100%，即其反射率為100%，反射率越高，白度越高。白度的單位為“%”。白色與其他顏色一樣是一種三維空間的量，位于色空間中相當狹窄的范圍內。正常色覺的觀察者可根據一定范圍內光反射比、色飽和度和主波長不同，將一系列白色按其白度高低排成一維序列，進行定量評價。20世紀60年代以來，因不同的生產領域對白度的評價有不同的見解，所以先后提出的白度公式達上百種，令人遺憾的是到目前為止仍然沒有一個通用的白度公式。但是在保證可靠性和準確性前提下，不同的公式依然可以得到相對統一的白度標準。
一般情況下，當物體表面對可見光譜內所有波長反射比都在80%以上時，可認為該物體表面為白色。從反射率曲線上可看出，白色物質在可見光譜區間內幾乎呈一條光滑曲線沒有峰谷。理想標準白板應對一切波長輻射完全漫反射無吸收，即其反射比對任何波長的輻射都等于1的純白物質，但是這種全漫反射物質在現實情況中幾乎不存在，故現在所用的標準白板都是以反射比非常接近1的化學物質（如高純度硫酸鋇、氯化鎂）作為替代，以此對被測物質作目視的相對比較。實際上白度可以看作是距離理想白色的程度。
白度的定量評價公式：
目前對白度的定量評價主要有三方面的困難。首先由于人們對物質表面的顏色感覺帶有一定的主觀性和個體差異性，例如有的人喜歡暖紅色的白，有的人喜歡帶藍色的白，因此不同的人目視的白度就會有一定的差別；其次物質的顏色會隨著觀察環境和條件的改變而有些許變化；最后因為不同的行業和產品的差異需要不同的評價標準，因此想要得到一個既符合目視評定又符合色度學測量的通用白度公式有一定的困難。目前根據不同行業的特點，以下幾個公式得到了相對廣泛的認可。
1.單波段白度公式
我們已經知道對任何一種白色物質的表面都可以用色度坐標三個參數（X，Y，Z）按照顏色的三個基本屬性（光反射比、色飽和度和主波長）來表示。但是現實中人們都不停地探索著用距離理想白度的百分比來簡單表示，即用一個或兩個參數表示。
藍光白度（又稱R457白度）是一種單波段白度公式被廣泛應用在造紙、塑料、建材等行業中。紙張、建材、織物等物質的白度之所以能用一維標準來表示，主要取決于這些物質本身的固有屬性，這些物質的白度在色空間近似直線分布。此外對于紙張的分光測試結果顯示，短波長比長波長的分光反射率下降很多。因此對于紙張可以使用短波長區域的反射率來表示。
2.多波段白度公式
同樣有很多物質（如染料）由于自身特性的原因，其表面白度無法簡單的用一維標度來表示。對一部分染料，其波長在450nm以上時才有較高的反射率，但在短波長處反射率卻快速下降，分光反射率曲線不呈平坦分布，其目視反射率較高；另一部分染料，分光反射率較低，曲線平坦，目視反射率較低。由于這兩種相反情況的存在，無論用長波長還是短波長反射率來評價染料的白度顯然不夠科學，因此就需要用兩種或以上波長的反射率組合表示白度。這樣通過同時使用短波長、長波長的反射率及其系數的方法來表示試樣的白度，更符合試樣的目視評定和色度學測量。多波段白度公式一般的形式為：W=f（R1，R2），其中f表示系數，R代表反射率。染料行業常用的BASF白度公式就是典型的多波段白度公式。
BASF白度公式：W=4Rz-3Ry
3.明度及純度型白度公式
在自然界中，有一些白色物質的分光反射率并不對特定波長有峰值，其色調有些偏黃。此外由于現代工業中人們大量使用藍色染料和熒光增白劑，這些添加物的使用不僅會使白度增加，而且會導致白色夾雜顏色（如偏藍）。這兩種情況都會使目視反射率升高，色度降低。對于這些物質學者們嘗試用明度和純度函數來表示樣品的白度，國標GB/T5950《建筑材料與非金屬礦產品白度測量方法》中提出亨特完全白度公式，此白度公式特點是以色差的形式計算白度，測定結果級差較小，白度較高，此公式只適合用于白度較高的物品。
亨特完全白度公式：WH10=100-[（100-L）2+a2+b2]1/2
式中WH10表示亨特完全白度，L代表明度，a、b代表色度。
4.甘茨白度
以上幾種白度公式中，基本上沒有考慮偏色的影響，偏紅、偏綠都統稱為白。
但在實際中，理想的中性白是不存在的。經過國際上長期的討論和商議，CIE色度技術委員會在1986年制定了白度測量的規范：
（1）應該使用同樣的標準光源（或照明體）例如D65照明體（色度學用CIE標準照明體）為近似的CIE標準光源，進行視覺的儀器的白度測量。
（2）不符合（1）條件下得到的實驗數據不能確定或檢驗白度公式。
（3）推薦使用白度W=100的完全反射體（在可見波段光譜反射比都等于1的理想漫射體。簡稱PRD）作為白度公式的參照標準。
按照CIE制定的標準，測量白度時采用其推薦的D65標準光源，參照標準白采用完全反射漫射體，在此基礎上CIE委員會制定了甘茨白度公式，此公式以物體顏色三刺激值為基準來計算，顏色三刺激值的特性決定了白度值大小。
甘茨（Gans）白度公式：
W10=Y10-800x10-1700y10+813.7
Tw10=650y10-900x10+67.3
上式中W10代表白度值，Tw10代表色澤值。
總體來看，基于白度檢測的理論及公式繁多，國際和國內標準也沒有統一完善的標準。在我國由于檢測設備的生產技術比較落后，國內企業生產的各種白度儀所采用的檢測技術不盡相同，品質參差不齊，標準白板的一致性也有偏差。所以測量樣品白度時一定要根據樣品的屬性選擇適合的白度公式，在此基礎上采用對應的白度測量設備，同時在測量過程中盡量連續測量多個樣品，保證各個樣品測試環境相同，只有這樣才能得到可靠性較高的白度值。
