登录
注册
基于用户的全天候多角度色差评价体系
米 一，李 腾
(一汽-大众有限公司成都分公司，成都 610100)
0 引言
随着市场对汽车颜色多样性需求的日益增长，汽车车身与外购件的色差和谐性变得尤为重要。用户用车时候，周围的光照条件不一，视角也是多重的，增加了色差和谐的难度。传统的色差评价方法中，以室内D65灯光以及室外自然日光下进行评价，这已经不能还原用户真实且复杂的用车环境。无论是美国SAE J361，还是德国VDA 280或者是通用GMW 15777标准中，都对色差目视的室外条件做出了规定。而在最新的ISO 3668标准中，取消了室外目视的规定，原因在于室外目视无法统一标准，主机厂自行和相关利益方协商室外评价标准即可。可以这样说，传统色差匹配都是“靠天吃饭”，阴天则阴天评价，晴天则晴天评价，下雨则室内评价，而理论上，用户是在任何天气下都可能抱怨色差的。基于此，本文介绍了一种站在用户角度的全天候多角度汽车色差目视评价体系。
1 用户天气
用户天气指的是用户用车时候的天气情况。用户在任何时候都可能用车，用车时，天气多变，但是不可能每种天气都需要重点关注，需要基于事实从大数据出发提取出典型的用户天气。
1.1 天气类型
根据售后数据发现，用户在雨天和光线非常暗的傍晚或者晚上时几乎不会关注色差。因此，将用户用车天气分为晴天、多云、阴天3种典型天气，如表1所示，其光照度和色温参考值见表1所列。
需要说明的是，这里多云指的是北半球的北空昼光或南半球的南空昼光，也就是说北半球应该取来自北窗的光，南半球应该取来自南窗的光，时间在日出后3 h到日落前3 h之间。晴朗天气指的是晴朗天气，阳光直射。
1.2 天气权重
中国各个地方的天气是不一样的，以平均日照为例，四川盆地、东北小兴安岭长白山一带和塔里木盆地是比较突出的低值中心。而新疆东部和内蒙古是一个比较明显的高值区。在日照低值地域用车时，色差匹配就应该加大多云阴天的权重，在日照高值地域用车时，就应该加大晴天的权重。
以成都为例，2015—2017年的天气构成如图1所示。可以看出，成都日照1 a平均不超过30 d。
去除雨天后，3 a求平均值，得出晴天、阴天和多云天气的比例权重为如表2所列。如果需要更加精确，可以得出每个季度的天气比例，算出季度比重，每个季度更新一次权重，更加地贴合用户的环境。
2 用户角度
一般地，在用仪器测量色差时，素色漆用1个角度评价，金属漆用多角度评价，因此很多主机厂家将此准则迁移到室外评价，认为室外评价素色漆时，也只是评价1个角度，其实，这是不合理的。理论上，素色漆各个角度反射都是一致的，不表现出各向异性的特点，但是实际上，其一，漆面不可能完全均匀一致，其二，汽车造型的原因，同一块面，观察角度不一样，反射的光也不一样。素色漆以极地白为例，各个角度观测，色差也是不一致的，如图2所示，某车型素色白漆的右后视镜，阴天从正面（曲面法线方向）看，后视镜比A柱偏白，而从右侧看后视镜与A柱色相却一致。如图3所示晴天阳光直射，门把手从上看偏白，正面看偏基本一致。
针对这样的问题，从用户的角度出发，对前保险杠（前保）、后保险杠（后保）、门把手、后视镜、油箱盖、侧裙，从上、正、左、右4个角度进行了权重赋值，如表3所列。其中，门把手上方权重加大的原因是，用户开门时，视角处于上方，视角冲突大。
3 评价标准
评价标准分为目视标准及测量标准，测量为辅助。需要掌握的原则是，假如测量值合格，目视不合格，评审员可判定为色差不合格。同样地，色差测量值不合格，而目视合格，评审员也是没有理由判定不合格的。测量仪器的意义在于识别工艺的变化，给目视判断提供一些测量支撑，主体还是评审员的眼睛。
3.1 目视标准
目视评价标准如表4所列。分为6个等级。其中，等级0和1为合格，等级＞1后意味着需要质量改进。等级2、3为有条件合格，等级2为可以批量生产但需要持续优化。等级3以上为不合格。根据经验来看，等级2在仪器测量数值是合格的，但是目视评价下仍然需要优化。因此，大众的目视标准是高于测量标准的，测量只是作为辅助手段。执行此标准的评审员需要通过系统的色差培训，大众的评审员，可以一眼看出色相偏差，并给出优化方向。
另外，上述中的权重，通过加权公式Sang.=∑Sorgina.·ωangel.和SFinal=∑Sang.·ωlight.，计算得出多角度全天候综合值SFinal，其中，Sorgina.为按照表4的评价标准评价出的单一角度评价等级（单一评价时，为了提高效率，等级取整数等级即可），ωangel为各角度的权重，Sang.表示同一天气多个角度求和值，ωlight.表示不同天气的权重。
3.2 测量标准
目前汽车行业通用的色差测量算法按照DIN6 174的Lab算法执行，本文就不再赘述。标准如下：测量综合值mdE和单一值dE满足，0≤mdE≤1.4并且 dE≤1.7 合格， 1.4＜mdE≤1.7且 dE≤2.0为有条件合格，mdE＞1.7则不合格。除此之外，要求色相处于±1之间，且各部件色相偏向和车身一致，例如，要么都偏亮，要么都偏暗。这比国内大部分车企满足综合值mdE小于1.7即合格的标准严苛许多。
4 车型应用及验证
对某车型在3种典型天气下，进行多角度的色差目视评价，工况如表5所列，评价后，将原始结果处理加权得到最终综合目视结果。
以白色前后保险杠为例，表6和表7分别为在表5工况下，对白色前后保险杠的单一评价等级数据。
按照上述的方法及公式，将天气权重和角度权重导入目视评价结果处理后，得到多天气多角度综合目视评价结果，前保险杠综合等级为1.69，偏暗；后保险杠综合等级为1.63，偏白。按照表4中定义的目视标准，应该对前后保险杠进行优化，优先级为Ⅱ。
为了支撑目视评价结果，用测量仪器对白色前后保险杠以及车身侧围进行色差测量，部分测试结果如下图4所示，综合值mDE均在1.4以下，为合格状态。但是侧围色相dL偏亮，前保较车身则偏暗。后保与车身明暗项一致。
进一步分析可以发现，如果只是看测量值，后保险杠测量值是合格的，色相也与车身一致，但是目视评价却是偏差合格，原因在于色差仪器内置的光源比较单一，一般为D65模拟平均日光，而综合目视评价方法却是3种天气按照当地天气大数据加权得出的结果，显然后者更加地接近用户工况，更加地全面。另一方面，也说明，色差领域遵从以目视为主，测量为辅为准则的必要性。
5 结语
本文从用户角度出发，提出了一种基于气候大数据的全天候、多角度的色差评价方法。首先，提取典型天气，确定天气权重，确认观测角度及权重，其次，建立目视评价标准，最后以仪器测量结果为辅助，对色差进行综合评价及指定优化方向。并以某车型白色前后保险杠为例进行了整个流程的阐述及验证。结果证明，从用户出发的全天候多角度评价方法比单纯靠仪器测量的结果更加全面、科学。
（详情见《》2019-3）