无机化学颜色总结十篇

时间:2024-01-04 17:47:06

无机化学颜色总结

无机化学颜色总结篇1

关键词:离子化合物 颜色 极化左右 电子层结构

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-1578(2015)10-0025-01

物质若能使可见光(波长400~730nm)通过,则本身无色透明;若能很好地反射可见光中的一切光,则为白色;若能完全吸收可见光中的一切光,则为黑色;若选择地吸收可见光中的某一部分光,而把其余部分的光透过或散射出来。人们肉眼看到的就是这部分物质呈现的颜色,也就是吸收那部分光的互补色。例如某种离子化合物吸收了蓝绿色光,而透过的是紫色和红色光,这种离子化合物就呈现紫红色。

物质吸收可见光时,电子就从能量较低的轨道跳到能量较高的轨道,如d-d轨道跃迁,轨道间的能量差E与光的频率ν的关系是:

E=hν=hc/λ

式中h是Planck常数;c为光速;ν为频率;λ为波长。

物质能量差E等于物质吸收可见光中的部分或一切光时(吸收光的频率为ν),就呈现一定颜色(吸收光的互补色);能量差E越小,呈现的颜色越深;能量差E大于可见光能量的上限,或小于可见光能量的下限,就不呈现颜色。

影响离子化合物颜色的因素很多,其中组成离子化合物的离子间的极化作用的大小对物质的颜色影响最为明显,因为极化之后,电子能级改变,致使E能量差变小,所以只要吸收可见光部分的能量即可引起激发,从而呈现出颜色,极化作用越强,E能量差越小,物质吸收可见光中的波长越大,化合物的颜色就越深(但在波长580~700nm 范围内,出现反常,波长增大,化合物的颜色变浅)。

除了离子间的极化作用因素之外,离子的电子层结构对离子化合物颜色的影响也不小,从离子的电子层结构来看,不含未成对电子的离子,即8电子外层、18电子外层、(18+2)电子外层的离子,都没有颜色,如Na+(8电子外层),Zn2+(18电子外层),Pb2+(18+2电子外层)。具有不规则外层的离子,如Fe3+、Co2+、Mn2+、Cr3+、镧系和锕系元素的许多离子则有颜色。这是由于在这些离子中有未成对的d或f电子,激发这种电子所需要的能量较小,可发生d-d或f-f跃迁,对于电子构型不饱满(即d轨道没有充满。都有未成对的d电子)的金属离子,在吸收了一部分光能后,就可以使d电子从低能级的d轨道向高能级的d轨道跃迁.这种跃迁称为d-d跃迁.其能量差一般在10000~30000cm 范围。由于吸收光的波长在可见光范围以内,所以呈现一定的颜色。

两种无色的离子有可能形成有色的化合物,例如PbI2,虽然Pb2+和I-离子都无色,PbI2却是黄色的。这可以用离子极化作用来解释。化合物中正离子的极化力较强或负离子的变形性较大,都会使化合物呈现颜色。例如,S2-离子的变形性比O2-离子大,因此硫化物的颜色一般总要比相应的氧化物深。又如,具有相同电子结构的K+、Ca2+、Sc3+、Ti4+、V5+、Mn7+的氧化物的颜色随着正离子电荷的增加而加深,这是因为正电荷越多,离子的极化力越强。

物质呈现的颜色还与其它因素有关。如,温度升高,轨道间的能量差E趋于零,化合物的颜色变深。室温时是浅黄色的AgI,在低温时是白色的,而在高温则呈洋红色。又如,物质的颗粒大小不同,对不同波长的光的散射能力不同,呈现的颜色也不同。铂片是灰白色的,分散度极高的铂则是黑色的,因此叫做铂黑。

对于某些具有颜色的含氧酸根离子,如VO43-(淡黄色),CrO42-(黄色) ,MnO4-(紫色)等,它们的颜色被认为是电荷迁移引起的。V(V),Cr(VI),Mn(VII)它们都为d0电子构型,没有d电子,均有较强的夺取电子的能力,不可能发生d-d跃迁,它们的颜色是因强吸收( 常发生在紫外区),这些酸根离子吸收了一部分能量后,氧阴离子的电荷会向金属离子迁移,伴随电荷迁移,这些离子呈现不同的颜色。

参考文献:

[1]杨宏孝,颜秀茹.无机化学简明课程教程习题和问题解析[M]. 天津:天津大学出版社,1998.

[2]田荷珍,王恩波,黄炳荣.无机化学疑难问题解答[M].北京:北京师范大学出版社,1987.

无机化学颜色总结篇2

力响应性荧光变色材料在诸多领域具有潜在的应用前景。例如,机械感应、压力感应、荧光探测、保险纸张、生物体中力的检测等。因此,相关研究得到了广泛关注。

北京大学化学学院贾欣茹教授所带领的课题组,近年来专注于力响应材料研究。他们合成了一系列具有力响应性质的有机分子、制备了具有力响应性质的共组装体及聚合物;研究了相关分子和聚合物的力响应行为、探讨了分子结构与力诱导荧光变色的关系,发现并总结了所合成化合物及聚合物在外力作用下荧光颜色转变的规律。

据课题组介绍,对于力诱导荧光变色的研究兴趣源于他们前期的研究基础――以氨基酸为构筑单元的树状分子具有丰富的自组装行为。那可否利用该性质,借助外力调节色团的排列以实现对材料发光性质的调控?基于这一设想,他们设计合成了基于氨基酸结构的树状分子,并在其结构中引入芘色团,发现并首次报道了基于芘色团激基缔合物转变机理的力响应化合物1。

化合物1在二氯甲烷稀溶液中,显示出芘的单分子光谱行为,荧光发射峰在390nm左右。而溶剂挥发后得到的白色固体B1,在紫外灯照射下发射出蓝色荧光,其发射峰在420nm。此为芘的激基缔合物E1,芘色团为部分重叠排列。研磨B1,得到绿色固体G1,发射红移至470nm。这表明在外力作用下,芘色团转变为激基缔合物E2的全重叠排列。G1经溶剂处理,绿色荧光又恢复到原始的蓝色,且该转变可反复多次。研究表明,这种荧光颜色改变正是基于芘色团基激缔合物E1和E2间的相互转变。

这一研究结果,无疑使课题组备受鼓舞。于是他们进一步设想,简化并改进分子结构,不仅使合成更加简单易行,同时要增强分子的结晶性;尝试通过晶态与无定形态之间的转变实现对荧光颜色的调控;探讨晶态结构被破坏后自恢复的可能性实现对荧光强度的调控。

他们以苯丙氨酸和天冬氨酸为构筑单元,经芘甲酸修饰,得到了化合物2的白色固体B2。该固体在365nm的紫外灯照射下发射出蓝色荧光,其最大发射波长在412nm。用研磨或镍勺摩擦蓝色样品,得到绿色荧光样品G2,其最大发射波长红移到484nm。用甲醇处理G2样品,颜色又恢复到蓝色,且该过程可逆。将化合物2的甲醇溶液涂覆在滤纸上,晾干后可得到能重复擦写的荧光纸张。利用硬物在纸张上划擦可引起荧光颜色的改变并形成明显对比,从而可见所记录的信息。经过甲醇等溶剂处理,所记录的信息可以擦除,该过程能反复多次。这与芘色团两种不同激基缔合物E1和E2的发射特征相符,表明样品的蓝色和绿色发光分别源自于芘色团的激基缔合物E1和E2。

经研磨后的G2样品,其荧光强度表现出自衰减性质。刚研磨的样品呈现出亮绿色,该亮绿色会逐渐变成暗绿色。荧光光谱显示,G2样品在480nm处的发射峰强度随着时间的延长不断地下降,且表现出约10nm的蓝移。当重新对暗绿色的样品进行研磨,会引起荧光的再次增强。这是由于芘色团在调整激发态时,耗散的激发态能量增多,造成非辐射耗散所占比重增加,因而引起发光强度的减弱。重新施加外力,非辐射耗散过程得到抑制,荧光强度重新增强。该研究工作利用芘色团在外力作用下,E1和E2的相互转变以及分子的自结晶性质,实现了对荧光颜色和强度的双重调控。

上述研究结果激励课题组深入思考如何运用简单的方法,制备具有多种荧光颜色变化的力响应材料。能否利用分子组装结构的改变与力化学反应两种机理,以实现外力诱导的多种荧光颜色变化?这是一个值得尝试的课题。于是,他们设计利用芘色团E1和E2间的转变,使荧光从蓝色转变为绿色;在此基础上,引入另一发色基团――罗丹明B,尝试在外力作用下,罗丹明B发生化学开环反应而引起了红光发射,由此产生三种不同颜色的相互转变。

根据以上思路,课题组首先合成了罗丹明B的衍生物――化合物3。理论计算结果表明,外力作用能够破坏其螺环结构中的N-C键,引起开环反应,而导致其荧光发射强度增强。他们进而设计并制备了化合物2和3的共组装体MC-2/3。研究发现,MC-2/3颜色变化与外力作用的程度有关――随着外力作用程度的加强,引起组装体结构和化学结构的依次改变,导致荧光从蓝色到绿色、绿色到红色依次转变。MC-2/3组装体力诱导荧光变色的机理是自组装结构的变化和化学结构的变化。这也是实现该组装体蓝、绿、红三色变化的关键因素。其中蓝―绿颜色的转变是由于芘的激基缔合物E1向E2的转变,绿―红颜色的转变是因罗丹明B色团在外力作用下的化学开环反应。

在研究基础上,他们进一步设想将不同的色团连接于同一分子中,以期实现单分子的多色荧光转换。因此,合成了以短肽链连接芘和罗丹明B的有机分子4。在外力作用下,该分子显示出连续的、可逆的由蓝到亮蓝再到红色的三色转换。其可逆的三色转换的机理是由于分子的自组装结构中芘色团激基缔合物排列方式的变化,以及罗丹明B的开环反应。其设计思路可简单总结为“一个分子,两种机理,三个颜色”。为了验证该设计理念,他们设计了以四苯基乙烯和罗丹明B构筑的有机分子。利用B与N的配位作用,成功得到了具有三色转变的力响应有机单晶分子5,这为他们在研究中所提出的设计思路提供了证明。

最近,课题组报告了含有罗丹明衍生物的交联聚氨酯薄膜。研究表明,该薄膜具有对力和光的双重响应性质。在外力作用下,由于聚合物结构中的罗丹明衍生物发生开环反应,引起聚合物薄膜的荧光颜色从暗蓝色转变为橙色。此外,聚氨酯薄膜在紫外光的照射下也可以发生颜色转变。

几年来,他们的研究屡传嘉报,在力诱导荧光变色研究领域发表了多篇高水平论文,其中2篇发表在Advanced Materials,3篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.,并应邀在ChemPhysChem杂志发表了有关力诱导多色荧光转变的综述文章。申请专利4项,获得批准3项。滕明俊博士的学位论文“氨基酸构筑的力诱导荧光变色分子和聚集体:设计、合成与性质”获得北京大学优秀论文奖。

无机化学颜色总结篇3

关键词:Fe(OH)3胶体;配合物;水解;晶体场理论

化学实验是化学的学习和研究的依据,任何理论的发现都离不开实验事实作为基础。然而,在实验过程中时常会遇到与预期不同的现象发生,这与我们的认识不够全面有关。纵观学科的发展,很多突破性的发现都是从实验中的“反常”现象中进一步研究产生的。所以,发现并解决实验中的“反常”现象是进行实验和科学研究的重要方向。本文就是从与Fe(OH)3胶体有关的实验中发现的“反常”现象出发,进行进一步研究和思考。

一、问题发现

人教版高中化学必修1中关于制备Fe(OH)3胶体的实验,在实验过程中我们发现了一个“反常”的现象:

按照教材中所给的实验方法制备氢氧化铁胶体,为了验证聚沉现象,向试管中滴加几滴稀H2SO4溶液,Fe(OH)3胶体变浑浊,静置几分钟后变为沉淀。静置几天后,沉淀完全溶解且溶液呈无色。这一实验现象与课本中Fe3+离子在水溶液中呈黄色有些反常,对于这个问题需要做进一步的研究。

二、研究设想

将研究设想过程分为三个阶段:

1.实验探究

通过对所发现问题进行初步思考,针对一些猜想进行试验,从而得出一些有依据的结论。

2.理论猜想

通过查阅相关资料,依据探究过程中所得出的现象和结论,进行合理的理论分析,并得出针对所发现问题的合理解释。

3.实验验证

通过设计一系列实验,对第二阶段所得出的结论和解释做进一步验证,以确保研究结论的准确性。

三、实验探究――第一阶段

1.初步探究

【实验目的】探究发现的“反常”现象是否具有普遍存在性。

【实验猜想】该“反常”现象具有普遍存在性。

【实验设计】[实验1]先制备相同浓度的Fe(OH)3胶体,分别滴加稀H2SO4溶液、稀HCl溶液、Na2SO4溶液、NaCl溶液,观察现象。为了进行对比,实验分为两组进行,分别制取较浓和较稀的两组Fe(OH)3胶体进行实验。

【进行实验】[实验1-1]用烧杯装一定量的蒸馏水,加热至沸腾,滴加约30滴一定浓度的FeCl3溶液,制成Fe(OH)3胶体(较浓),并分别注入4个试管中。

(1)滴加3滴稀H2SO4溶液,溶液变浑浊,静置10分钟,试管底部有较多沉淀,上层清液微黄,静置47小时后,试管底部沉淀较少,上层清液微黄。

(2)滴加3滴稀HCl溶液,无明显变化,静置10分钟,无明显变化,静置47小时后,溶液颜色略微变浅。

(3)滴加3滴Na2SO4溶液,溶液变浑浊,静置10分钟,试管底部有较多沉淀,上层清液微黄,静置47小时后,试管底部沉淀微多,上层清液微黄。

(4)滴加3滴NaCl溶液,无明显变化,静置47小时后,溶液颜色仅有微小改变。

[实验1-2]用烧杯装一定量的蒸馏水,加热至沸腾,滴加约15滴一定浓度的FeCl3溶液,制成Fe(OH)3胶体(较稀),并分别注入4个试管中。

(1)滴加2滴稀H2SO4溶液,溶液变浑浊,静置6天后,沉淀完全消失,溶液无色。

(2)滴加2滴稀HCl溶液,无明显变化,静置6天后,颜色明显变浅。

(3)滴加2滴Na2SO4溶液,溶液变浑浊,静置6天后,试管底部有较少沉淀,上层清液无色。

(4)滴加2滴NaCl溶液,无明显变化,静置6天后,颜色变浅,相对试管(2)来说颜色较深。

【实验结论】该“反常”现象不具有普遍存在性,这一“反常”现象与Fe(OH)3胶体的浓度和加入的沉淀剂有关,可能与稀H2SO4溶液有一定关系。但这一实验无法排除所加试剂中的其他离子与Fe3+离子作用的影响,对于这一问题我们还需要做进一步实验来分析。

2.进一步实验分析

【实验目的】探究H+离子、SO42-离子和上述实验引入的其他离子对FeCl3溶液颜色的影响。

【实验猜想】猜想一:加入的稀H2SO4溶液中的SO42-离子与Fe3+离子作用使溶液变无色。

猜想二:加入的稀H2SO4溶液中的H+离子与Fe3+离子作用使溶液变无色。

【实验设计】[实验2]先制备相同浓度的FeCl3溶液,分别滴加1 mol/L的H2SO4溶液、2 mol/L的HCl溶液、1 mol/L的Na2SO4溶液、2 mol/L的NaCl溶液,观察现象。为了进行对比,实验分为两组进行,分别制取较浓组(向4个试管中分别加入10 ml蒸馏水,再分别滴加2滴接近饱和的FeCl3溶液)和较稀组(向4个试管中分别加入10 ml蒸馏水,再分别滴加1滴接近饱和的FeCl3溶液)的FeCl3溶液进行实验。

【进行实验】[实验2-1]向4个试管中分别加入10 ml蒸馏水,再分别滴加2滴接近饱和的FeCl3溶液。

(1)滴加3滴1 mol/L的H2SO4溶液,颜色变浅,几乎无色。

(2)滴加3滴2 mol/L的HCl溶液,颜色变浅,但仍然呈现黄色。

(3)滴加3滴1 mol/L的Na2SO4溶液,颜色变为褐色。

(4)滴加3滴2 mol/L的NaCl溶液,无明显变化。

[实验2-2]向4个试管中分别加入10 ml蒸馏水,再分别滴加1滴接近饱和的FeCl3溶液。

(1)滴加3滴1mol/L的H2SO4溶液,颜色变浅,几乎无色。

(2)滴加3滴2mol/L的HCl溶液,颜色变浅,但较试管①的颜色略深。

(3)滴加3滴1mol/L的Na2SO4溶液,颜色变为褐色。

(4)滴加3滴2mol/L的NaCl溶液,无明显变化。

【实验结论】证实了猜想二的假设,同时还发现Cl-可能对FeCl3溶液的颜色有一定的影响,并且还发现SO42-离子会与Fe3+离子作用,会使溶液变褐色。

四、理论支持――第二阶段

查阅相关资料作出了如下分析:

1.有关Fe3+离子在水溶液中的存在形式

Fe3+离子在水溶液中是以[Fe(H2O)6]3+这样一个配合离子的形式存在的,根据晶体场理论的解释,该配离子应该呈很淡的紫色。而之所以我们会看到Fe3+盐溶液呈黄色,是因为该配合离子发生水解作用,例如,[Fe(H2O)6]3++H2O?葑[Fe(OH)(H2O)5]2++H3O+

Fe3+离子水解可以产生多种水解程度不同的离子,例如,[Fe(OH)(H2O)5]2+、[Fe(OH)2(H2O)4]2+等,甚至是二聚离子,它们都有不同程度的颜色。例如,[Fe(OH)(H2O)5]2+呈黄色。

2.理论分析

利用晶体场理论解释[Fe(H2O)6]3+离子的颜色:

在[Fe(H2O)6]3+离子中,六个水配位到Fe3+上形成一个八面体场,由于水分子对3d轨道的静电作用,使原本简并的五个3d轨道发生能级分裂,形成三个能量较低的轨道和两个能量较高的轨道。

原本在Fe3+的3d轨道中的五个电子,由于它们的成对能P大于分裂能Δo,即P>Δo。所以五个电子以高自旋的形式填入分裂后的五个轨道中。

所以在[Fe(H2O)6]3+离子吸收一定频率范围的光子后,处于能量较低的轨道的电子发生d-d跃迁。

即:E(dγ)-E(dε)=Δo=h・ν=h・c/λ

由此可推知:λ=h・c/Δo

设λ1是[Fe(H2O)6]3+离子吸收光子的吸收峰的波长,Δo’为[Fe(H2O)6]3+离子的分裂能,则可计算:

λ1=h・c・NA/Δo’

最后求得λ1=729.4nm

可见吸收峰处于红色与橙色的交界区域,其补色为紫色。但由于d电子的构型是高自旋的(dγ)3(dε)2,电子的跃迁是自旋-禁阻的,d-d吸收的概率很小,即吸收很弱,所以[Fe(H2O)6]3+离子在水溶液中呈现很浅的紫色,在稀溶液中几乎无色。

3.有关Fe(OH)3胶体的产生和溶解过程

[Fe(H2O)6]3+离子在水溶液中的水解过程很复杂,初步水解平衡如下:

[Fe(H2O)6]3++H2O?葑[Fe(OH)(H2O)5]2++H3O+ K1=10-3.05

[Fe(OH)(H2O)5]2++H2O?葑[Fe(OH)2(H2O)4]++H3O+ K2=10-3.36

随着水解的进行,同时发生各种类型的缩合反应,总反应式可写成:

2[Fe(H20)6]3++2H2O?葑[Fe(H2O)4(OH)2Fe(H2O)4]4++2H3O+ K2=10-2.91

水合铁离子双聚体的结构如下图所示:

当溶液中酸过量时,Fe3+主要以[Fe(H2O)6]3+的形式存在。pH约为零时,溶液中含约99%的[Fe(H2O)6]3+。随着pH值的增大,水解倾向增大,溶液颜色由黄棕色逐渐变为红棕色。当pH=2-3时,聚合倾向增大,形成聚合度大于2的多聚体,最终导致生成红棕色胶状水合三氧化二铁(通常称之为氢氧化铁)。

从Fe(OH)3沉淀的溶解可以看出,当溶液的pH值较小时,其主要以离子形式存在于水溶液中。所以可以推测,加入的稀H2SO4溶液使溶液的pH值减小,聚合度较高的粒子无法在这样一个pH环境下存在,因此观察到沉淀逐步溶解。这一点可以通过对比实验1-1、实验1-2的试管(1)(3)看出,包括实验1-1、实验1-2中未沉淀的Fe(OH)3胶体也逐步溶解这一现象,也可以证明上述结论。

4.其他离子对Fe3+离子颜色的影响

通过查阅一些相关资料我们了解到,其他阴离子与Fe3+离子的配位作用对溶液颜色也是有一定影响的。Cl-可以进入内界与Fe3+配位,形成黄色的配合离子。这就可以解释为何加入稀HCl溶液的FeCl3溶液的颜色仍然有一些黄色。而形成的配合离子的颜色也不能简单地用晶体场理论解释,需要在以后的深入学习中寻找答案。而SO42-离子同样能与Fe3+离子作用,使Fe3+离子溶液的颜色变褐色,这可能是由于在SO42-离子浓度较高的情况下,SO42- 离子的氧配位到Fe3+上导致的。

五、研究总结

在制备Fe(OH)3胶体的实验中,我们发现了上述“反常”现象,我们以“探究―理论―验证”的思想对此做了进一步研究并查阅了相关资料,得出的结论如下:

1.Fe3+离子对溶液颜色的影响

Fe3+离子在水溶液中是以[Fe(H2O)6]3+这样一个配合离子的形式存在的,根据晶体场理论的解释,该配离子应该呈很淡的紫色但由于其稀溶液在实际操作过程中很难看到,溶液基本上应是无色的。我们看到Fe3+盐溶液呈黄色,是因为该配合离子发生水解作用产生多种水解程度不同的离子,甚至是二聚离子,它们都有不同程度的颜色。例如,[Fe(OH)(H2O)5]2+呈黄色。由于这一过程满足平衡关系,所以可以看出当Fe3+离子浓度大或H+离子浓度小时,平衡趋向于向发生水解的方向移动,溶液颜色呈黄色。而加入H+离子抑制该离子水解,或Fe3+离子浓度较低时,平衡趋向于向抑制水解的方向移动,因此观察到的溶液颜色接近无色。

2.其他阴离子与Fe3+的配位对溶液颜色也有一定的影响

例如,Cl-离子可以与Fe3+配位,形成黄色的配合离子。SO42-离子的氧配位到Fe3+上,使溶液的颜色变褐色,这些影响在Cl-离子或SO42-离子的浓度较大时显现的较为明显,但这些影响在本实验中相对来说较为微弱,我们暂且忽略不计。

通过实验探究得出的以上结论,可以很好地解释滴加稀H2SO4溶液后,Fe(OH)3胶体缓慢溶解消失并且溶液颜色几乎无色的原因。并且在对这一“反常”现象的研究中,了解到了更多有关Fe3+离子的水溶液显色的原因,而这次研究中遗留下来的两个问题:

(1)[Fe(H2O)6]3+的水解产物显黄色的合理解释。

(2)Cl-离子和SO42-离子与Fe3+离子作用使其显色的具体原因和机理,以及产物显色的合理解释。

参考文献:

[1]吉林大学、武汉大学等校.无机化学.3版.高等教育出版社,2008.

[2]北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室.无机化学.4版.高等教育出版社,2008-08-01.

无机化学颜色总结篇4

关键词:产品色 温度 重量 距离

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)11-0394-02

在狭义的常识概念中,人类是通过视网膜索取颜色的信息并利用大脑进行分析。而近日,英国《自然》杂志刊登了神经生物学和解剖学教授丹尼尔・费勒曼研究小组的发现。他们在实验中绘制了短尾猿看到各种不同的颜色时流经其大脑“细条纹”的血流的变化图,这项新试验解释了大脑才是感知整个色域的颜色的机理,表明各种与中枢神经联接的感知器官都有权参与品味各种被感知的颜色。其中一些多元化感知特性幸运的成为联接人类与颜色互动关系的神秘纽结。

现代生物学对于色彩理论上的突破在商业应用中大放异彩,随着对这些颜色感知奇特作用的研究不断深入,现代产品的颜色感知学也变得更加系统化。以至于对现代产品配色更加科学,目的性也更为突出。现代社会人性化设计已经让一部分人充分体验到人文社会的关照,他们发现生活周边的颜色逐渐趋于合理,伴随人们感性需求的提升,色彩感知作用与现代产品颜色的关系成为产品设计师争先研究的课题。利用产品颜色改变人们心理、生理与道德行为的设计趋势成为业界主流作风,并且潜移默化的影响着人们的生存品质。

一、颜色与温度

色彩与温度感有着密切的联系,人们常常坐在淡黄色原木的休闲椅上,借助暖光用餐,或是背对着鲜艳的颜料粉刷过阴冷的墙体进入梦乡。由于人类先天的视觉神经感应的特点,色谱早已被分为两个区域:暖色与冷色,歌德曾经把颜色分成两种脾气完全相反的秉性,用诗人的敏锐描述出每种颜色的温度差别。他把黄色、橙色、红色归于暖色系,蓝色、绿松石绿、紫色归于冷色系。这其中的绿色出于中立地带的中间值。

红、黄、蓝、绿、黑、白这些常被提及的基础色已经使人联想到了相关的环境和产品,它们对人们生活中的感知认识产生了实际作用。在相同温度的条件下,蓝色包装的饮料与黄色包装的饮料同时放在透明器皿中,在用手指去感觉温度时,大部分人会认为蓝色包装的饮料更冰凉。这一点也曾经被菲赫得出的“肌肉力量与血液循环受色彩波长的照射产生的不同反映”的生理学理论所证实。据科学统计,正常人对暖色系于冷色系的温度感相差摄氏3度以上。现代产品中,视觉温度的特性容易被设定在一些特殊环境下的产品上,黑色的会议桌与皮革座椅有助于冷静头脑,减缓人的感觉神经的反应速度,提高理性思维能力。

不同色相带来了温度的异动,但是可见事物并不只是依赖单纯的红色或黄色来传达颜色的温度,而是要通过色彩的色相与明度之间的协调来表现温度感。所以红色可能是凉爽的,而蓝色也有温暖的一面。杉绿的汽车颜色与油腻的浅绿色轿车明显象征着两种季节的心理偏好,而这正与年龄有关。香槟色已经脱离的黄色的温暖外向的情节而偏向冷色系,常常成为高档音响系统的装饰色彩。

常理来说,人们对温度感觉能力在生理上属于触觉的范畴,实际上,通过颜色的视觉刺激同样会改变对温度的认识和感知,颜色与温度也会相互感应。最近媒体中频频出现的关于“盲人可以看到颜色”的报道,他们指出在对盲人研究中进行了多项试验,得出的奇特结论证明了盲人可以用指尖分辨冷色与暖色,并通过其他的感性器官共同作用来判断颜色的温度。虽然有些理论没有充分得到验证,但类似于此的生物感知学的突破无疑会为无障碍设计领域的的研究带来强有力的理论支持。

二、颜色与重量

日前,美国的心理学家对不同颜色作了相关调查,在一次研究试验中,他要求测试者评估出颜色不同,其他完全相同的包装物的重量。在实验中,研究人员有意选择了一个很难把握的重量标准:3磅重的物体。最终调查结果令人吃惊,每一种颜色评估的数据完全不同。其中黑色物体的评估重量几乎是原物体的两倍。(白色:3磅(原始比例)、黄色:3.5磅、绿色:4.1磅、蓝色:4.7磅、灰色:4.8磅、红色:4.9磅、黑色:5.8磅)

如此悬殊的感知差异完全来取决于颜色的变化,试验结果不胫而走,引起了工业界的兴趣并首先运用到包装生产,而后涉及到产品设计领域:简单的改变颜色来简化功能上的多余,或是用深颜色的包装增强产品的坚固感和超值感。一些厚重图书的封皮利用浅颜色甚至白色来掩饰它的沉重,从而增加图书造型的亲和度。而盛放图书架子的颜色则以较稳固的深色告慰人们不用为它的的坚实程度所担心。在专业领域中,照相机的外形一贯倾向用黑色描述,但这种颜色特征并非代表摄影领域的专属偏爱,只是黑色机身带来的重量感能够恰如其分的彰显着产品固有的精密程度,暗示人们在使用时应该注意轻拿轻放。

在色相、明度、纯度等色彩元素中,与重量感关系最大的是“明度”,通常情况下颜色越亮的物体重量越轻,反之则显得笨重。大型设备的涂料颜色的高明度,可以减缓自身体重给人带来的视觉压迫,飞机与列车的外壳通常是以高亮度的白色涂料为主色调,这样可以消除不必要的视觉紧张感与恐惧感。

三、颜色与距离

色彩能令人产生前进或后退,膨胀与收缩的错觉,生理原因是源于眼睛接受色彩光线的刺激不同所致。波长较长的色光会在视网膜后方集成焦点,而波长较短的色光则在视网膜前方凝聚。经过眼睛的调整后,人们会感到如:红色、橙色、黄色这些波长较长的颜色的距离更近,而波长较短的蓝色、深绿色、黑色的物体更清冷,更深远些。

颜色形成的距离感使汽车颜色与交通安全产生了直接联系,在雾天、雨天或每天清晨、傍晚时分,黄色汽车和浅绿色汽车最容易被人发现,而发现的距离比发现一般深色汽车要远3倍左右。因此,浅淡且颜色鲜艳不仅使汽车外形轮廓看上去增大了,并提升了汽车的可视性,同时使反向开来的汽车驾驶员精神振奋,精力集中,最终有利于行车安全。

在一项名为“快速感知”的试验中,橙色最终被认定为最醒目,最跳跃的色彩,如果排除因个人好感与反感引起的失真,那么,黄色取代了橙色越居榜首。很自然,红色、黄色、橙色的东西总是主动侵犯人们的视野,让别人注意到它的存在,证明自己是最友好,最亲近的颜色。鲜黄色的果品箱即使放在角落也会及时的跳出来,吞噬城市的垃圾。土木工程设备为了公路安全考虑,利用明快的黄色外壳警示车辆与行人,同时进入现场的工作人员也必须带上黄色与橙色的安全帽才能进行施工。金属工具之所以更利于维修工人在杂乱的环境中寻找,同样归功于醒目的鲜艳外皮。

在所有色彩中,红色是一种拥有强度与力量的颜色,它可以刺激人的食欲与,黑格尔称之为“最具象的颜色”。红色的东西总能在第一时间魔力般地抓住人的感觉,装入飞机内部记录数据神秘的“黑匣子”并不是黑色的精灵,而使用高纯度的红色使自己能够在残骸中被快速的发现。在特殊的商业环境中,这种张扬的色彩塑造了产品无形的广告,可口可乐公司的产品总能在杂乱缤纷的环境中及时地跳出来迎接消费者,产品颜色合法地宣传了产品的特殊性,在一项调查中,很多消费者表示并没不是每次都有意识的选择饮用该公司的饮料产品,只是在随意间选择了距离自己最近的食品而已。

四、颜色与声音

在感知颜色的过程中,听觉系统被认为是第二信号尾随视觉系统而出现的,在中世纪后期人们已经开始尝试将语言的发音与颜色的性质联系起来。所谓“语言的着色”“音色”等说法决非偶然。抽象表现主义大师康定斯基对音色与色彩的关系作了比喻:“强烈的黄色给人的感觉向尖锐的小喇叭的音响:浅蓝色的感觉像长笛;深蓝色的浓度增加,就像低音大提琴到小提琴的音效。”一直以来,音乐和语言这些听觉领域的信息被看作是与油画的视觉领域最亲密,最接近的邻居。

与艺术绘画相似,设计领域中的听觉感知也是异常灵敏,不同色相的颜色拥有自己的“噪音指数”,当人们走在马路上,会感到形形的交通工具与光怪陆离的广告橱窗使环境喧闹不堪,颜色噪音应该成为城市规划主要问题之一。包括颜色的纯度也是噪音来源的罪魁之一,然而对于颜色纯度的有目的地控制可以大大降低了噪音并把分贝数限制在安全的范围内,医疗设备就是合理利用浅绿与浅蓝的倾向来打破沉闷,而不会带来副作用。此外,低饱和度的颜色看起来更安静,所以不难想象为什么颜色鲜艳的时尚跑车一般只是年轻人的,却不会引起高龄人群的购买欲。

蓝色与黑色是冷色系中典型的低噪音代表。蓝色使人联想到浩瀚的海洋与神秘的宇宙,这种深邃的情感占据了狂热,让人重返理智。医学上,蓝色光拥有能够减缓呼吸,降低心跳与血压的神奇功效。而黑色则被公认是世界上最为安静的颜色,代表最高雅,最内敛,最具绅士的气质,黑色会使人缓解神经,自觉放低声音,这容易让人联想到法官或指挥者的服饰。

无机化学颜色总结篇5

关键词:车牌监控 图像处理 颜色过滤 最大值法 平均值法 加权平均值法

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)11-0097-03

1 引言

汽车车牌监控图像的很多样本,都是通过CCD摄像机拍摄而获得的,由于照明、天气、运动目标位置和运动目标速度的不同,导致图像质量差异非常大,车牌监控图像常常出现对比度低、灰度分布不均匀、噪声干扰等等不利因素,从而不利于车牌监控的定位和识别。那么为了消除这些不利的影响因素,需要利用图像彩色过滤技术,对车牌监控图像进行颜色过滤。本文首先阐述了车牌图像颜色过滤的必要性,然后介绍了最大值法、平均值法和加权平均值法等三种车牌监控图像彩色过滤方法,最后对其过滤结果进行了验证。

2 车牌图像颜色过滤的必要性

CCD摄像头,数码相机或其他车牌监控设备拍摄的图像存储格式为BMP位图格式的真彩色RGB图像。彩色RGB图像的颜色信息划分为R,G,B的3个分量,每个分量表示一个颜色,R为红色,G为绿色,B为蓝色。由于彩色图像处理前含有大量的颜色信息,这些颜色信息在图像识别过程中属于无关因素,不仅对图像识别帮助不大,反而会造成识别的干扰,同时还会占据大量的存储空间,从而将极大地影响预处理速度,所以首先需要将彩色图像转换为灰度图像。图像颜色过滤是将收集到的车牌监控图像转化为灰度图像。

灰度也属于一种特殊形式的彩色图像。在数字图像灰度处理过程中各种格式图像被简化,节省了存储空间,并提高了处理速度。其特征在于,灰度图像除了不包含颜色信息之外,其他如亮度,饱和度等特性仍然存在,仍然能够反映色度和亮度的图像特征分布,因此彩色图像的灰度化并不影响除了颜色信息之外的其他信息的处理。灰度化后的车牌图像的彩色信息虽然被省略,但其他方面的信息有所放大,使得字符识别过程变得简单,节省了大部分处理时间。灰度化后的车牌图像能够有效排除车牌颜色和周围背景颜色之间的干扰,提高车牌识别精确度。灰度化后的车牌图像能够突出图像的对比度,降低由于色彩失真而带来的干扰,简化车牌识别过程。因此,对车牌监控图像进行颜色过滤,将彩色车牌图像转化为灰度图像是必要的。

3 基于加权平均值的汽车车牌图像过滤技术

采集到图像虽然进行了灰度化,简化了图像信息,但是这些图像的灰度大多集中在很小的区域内,对比度明显不够。这就使得计算机处理灰度图像时难以识别。因此,在彩色图像过滤技术中,除了对彩色图像进行灰度化处理,还要进行灰度拉伸,灰度拉伸是将图像的灰度范围进行放大,从而增强对比度的一种图像预处理方法。灰度的拉伸是线性的,其拉伸范围在0—255之间。灰度拉伸的函数表达式如下:

如图1所示,灰度拉伸可以非常灵活的控制灰度直方图的分布范围,有选择的拉伸某段灰度区间,这样就改善了输出图像的质量。在上图中,变换函数是将原图在x1和x2范围的灰度拉伸到了y1和y2范围。如果在一幅图像中,其灰度都集中在亮的区域而造成整幅图像都偏亮,那么,我们可以将灰度拉伸的斜率设定为小于1,以此来增加对比度,改善图像质量。同样,如果在一幅图像中,所有灰度都集中在暗的区域而造成全部图像都偏暗,那么我们可以将灰度拉伸的斜率设定为大于1,以改善图像。

对于图像的灰度拉伸还有更简便的方法,如可以设定一个最小值和一个最大值,但灰度值小于最小值时,就让这个灰度值等于0;而当灰度值大于最大值时,就让这个灰度值等于255,使系统灰度值只在最小值与最大值之间作灰度拉伸。

4 基于加权平均值的汽车车牌图像过滤验证

我们以交通车辆图像为例,从交通车牌监控录像中选取4张包含车牌监控彩色图像,如图3-a所示。对这4个车牌图像进行颜色过滤,即将车辆图像转化到HSV空间,将车辆图像转化为5级灰度图像。根据确定的图像颜色区间,对图像进行过滤,车辆图像颜色过滤判断流程如图2所示。

根据上述判断流程,分别采用最大值法、平均值法和加权平均值法对车牌车牌监控图像进行颜色过滤,得出的车辆5级灰度图像过滤结果如图3-b、图3-c、图3-d所示,相比可以看出,采用加权平均值法对车牌监控图像颜色过滤效果最好,适合后续的车牌定位和从中提取车牌图像,车牌的边缘非常明显。

从图3-a可以看出,采用最大值法进行车牌图像颜色过滤虽然能够有效消除掉一些颜色噪声,但经过颜色过滤之后的灰度图存在雪花斑点般的灰色背景噪声干扰,而且车牌上的字母和数字也比较模糊,与图像背景之间的差异度也较小,这显然有碍于对车牌进一步的目标搜索,不利于车牌识别。图3-b采用平均值法进行车牌图像颜色过滤,删除了大部分的车牌背景彩色信息,总体上来说过滤效果较好。所存在的主要问题是去除了一些小的连通区域干扰,车牌的结构和元素依旧比较模糊,边界难以确定。图3-c采用加权平均值法进行车牌图像颜色过滤能够保留绝大部分的车牌信息,并且对无关背景信息有效进行了过滤,目标和背景之间边界清晰,有利于车牌识别,是一种较好的图像彩色过滤方法。

5 结语

本文首先介绍了车牌图像颜色过滤的必要性和原理,然后介绍了车牌监控图像的流程,并以4幅车牌监控图像为例,采用最大值法、平均值法和加权平均值法三种彩色过滤方法对其过滤结果进行了验证。结果表明,采用加权平均值法进行车牌图像颜色过滤技术能够保留绝大部分的汽车车牌信息,并且对无关背景信息有效进行了过滤,目标和背景之间边界清晰,有利于车牌识别,是一种较好的车牌图像彩色过滤技术。

参考文献

[1]方帅.计算机智能车牌监控系统关键技术研究.[D]:[博士].2005.沈阳:东北大学.

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[7]MarrD,姚国正等译.视觉计算理论.科学出版社.1988.

无机化学颜色总结篇6

关键词:火鸟毛;结构色;光子晶体

颜色本身并不真正存在,它是由于人类的生理行为再结合主观感受,使得光波的振动对应为颜色,是可见光对视觉神经产生的反映,即一定波长的可见光可产生一定的颜色反映。

在自然界中许多生物体都具有五彩斑斓的色彩,从呈色机理来看,颜色主要通过化学生色和物理生色[1]产生,化学生色是指通过色素产生的色彩,但色素分子对光没有方向性的反射和吸收,所以从任何角度看光的颜色都是一样的。而结构色则可随入射角的变化而改变,其产生的物理机制是光与光学尺度的微观结构的相互作用[2],因此不同的微观结构将会产生不同的光学现象,其产生结构色的方式主要有如下几种。

(1)薄膜干涉。当光线入射到单层薄膜时,薄膜上表面的反射光与薄膜下表面反射后的折射光相干,从而对特定波长光的反射加强。当薄膜层数增加时,相干变得越强,最后导致某一特定波段光的完全反射,从而产生明亮的色彩,如宝石甲虫翅膀上明亮的绿色就是由此产生的,这个过程称为薄膜干涉[3]。

(2)光子晶体结构中的光子禁带。在1987年Yabnolovitch[4]和John[5]提出了光子晶体概念,即拥有光子带隙的周期性介电结构就称为光子晶体[6],由于折射率的变化,周期性空间分布也会随之改变。而具有该结构的材料通常称为“具有光子带隙”的材料,当带隙范围落在可见光范围内,特定波长的可见光会被反射,从而呈现被反射光的颜色。

纺织行业是我国国民经济的传统支柱产业,也是支撑高新技术发展的重要产业。目前市场上彩色面料的颜色大多依靠染料或涂料的染色来实现,但存在着弊端,比如色彩一旦确定就不能修改,无法根据使用者的要求随意改变;涂料会严重影响面料的手感;而染料的化学作用则更会影响面料本身的多种优良性能;更为严重的是,两者都会对环境造成难以估量的污染,危及着人畜的生命健康。

鉴于此,通过研究自然界色彩呈现规律,并利用仿生学的手段,将呈色原理引入到面料的色彩实现中,从而可实现彩色面料的无染化[7],以达到绿色环保、满足消费者随意改变色彩的要求。

1.火鸟毛的微观结构光学显微镜分析

1.1实验对象

本实验所涉及的试验对象为火鸟羽毛。火鸟是现代大型鸟之一,其体型仅次于非洲鸵鸟,体高可达1.5-2米,成年雌性火鸟比雄性大,现多为人工养殖。火鸟羽毛如图1所示。

1.2实验仪器

本实验采用纤维细度仪显微镜,在50×10放大倍数倍下对羽毛表面形态进行初步地观察。

1.3实验结果

通过肉眼观察火鸟毛的表面形态,可发现火鸟毛在不同的毛隙之间,由于光的可透性可看到不同的色彩。利用显微细度仪显微镜进一步观察可得如图2所示结果,其羽小枝有序地呈线条状向一个方向排列,直径约在400~520μm。

2.火鸟毛微观结构扫描电镜分析

虽然从普通显微镜试验结果中,可整体上对羽毛内部的空间排列及其颜色有大致的了解。但是,要达到研究和分析羽毛微观结构对可见光作用的目的,普通显微镜所达到的放大倍数是远远不够的,这就需要用更微观的方法和试验仪器来精确和微观地描述羽毛的微结构。

2.1实验对象

本实验采用的样本为火鸟毛。

2.2实验仪器

QUANTA-250型扫描电子显微镜,进行5次不同放大倍数地测试。

2.3实验结果

如图3可观察到,火鸟毛是由许多根小羽枝构成,在每一个小羽枝上都存在着线条状的周期性结构,直径约为 260~310μm,线条长度在230.2μm左右,同时可以看出每根小羽枝排布都较杂乱。

3.火鸟羽毛结构参数与其颜色的关系分析

羽毛的结构参数与其颜色的关系,总结如表1所示。

4.结论

由上述实验观察分析可得火鸟毛的羽小枝杂乱地排列着,从而导致在不同的毛隙之间,由于光的可透性而呈现不同的色彩。因此从学习并了解自然界中,可发现许多动植物的颜色主要来源

于光与其表面的相互作用,通过研究火鸟毛的微观结构与其色彩呈现之间的规律,利用仿生学手段,可将结构色的呈色原理引入到彩色面料的色彩实现中,从而实现彩色面料的无染化。

[参考文献]

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[7]韩志武,邬立岩,邱兆美,任露泉. 紫斑环蝶鳞片的微结构及其结构色[J]. 科学通报,2008,(22).

无机化学颜色总结篇7

关键词:聋人 听力正常人 视野位置 注意捕获 眼动研究

分类号:G762

1.问题提出

由于加工能力的限制,尽管周围充满了各种外界刺激,但却只有少量的信息能进入到个体视觉系统,并得到进一步加工。在这一过程中,视觉系统的注意机制需要从复杂的信息中选择与当前任务有关的刺激进行加工,同时抑制其他无关刺激的干扰,从而保证有限的知加工资源分配给目标刺激。一般说来,注意的信息选择受两个因素的影响:一是个体当前的任务,主要是指自上而下的目标驱动(goal-directed)加工过程,强调个体预设的期望和目标对个体选择信息的影响;另一个是外界信息的性质,主要是指自下而上的刺激驱动(stimulus-driven)加工过程,强调某些与当前任务无关,但具有特异性的刺激对注意的吸引。在自下而上的刺激驱动加工过程中,某些具有奇异特征的刺激,如在颜色、形状或明度等维度上具有不同于其他客体的显著性特征,不受当前目标任务的约束而自动吸引个体的注意力,这种现象被称为注意捕获(attentionalcapture)。

有关注意捕获的加工机制存在两种不同的观点。一是以Theeuwes等人为代表,强调注意捕获是一种纯粹的刺激驱动加工过程。采用额外奇异刺激的研究范式和视觉搜索任务,Theeuwes等人在90年代做的一系列实验研究表明,注意捕获是一个刺激驱动的加工过程,不受个体当前任务目标的影响,能独立于个体当前注意定势的影响。Yantis等人采用无关特征搜索范式,得出了类似的结论,其研究结果支持了Theeuwes等人的理论。而在近期,Theeuwes的研究亦发现,高显著性的奇异刺激(如颜色、运动等)能更多地捕获注意。另一种观点为,注意捕获并非是一种完全的刺激驱动加工过程,它受自上而下的注意控制影响。使用线索化范式进行了一系列实验研究,Folk等人提出了有条件注意捕获假说(contingent capture hypothesis),并对Theeuwes等人的刺激驱动注意捕获理论提出了质疑。研究中,Folk等人在被试进行搜索任务之前,通过“注意控制设置”(attention control set)来调节其注意分配,即自上而下建立一种与当前目标任务相关的注意设置。结果表明,在这种注意设置的控制之下,只有与注意设置中目标刺激特征相匹配的刺激才能捕获注意,而那些与注意设置不相匹配的但特征显著性高的干扰刺激却不能自动捕获注意。Eimer等人的研究显示,当某一干扰刺激的特征与目标刺激特征相匹配时,即便该干扰刺激特征不具显著性也同样会捕获注意,支持了Folk等人的有条件注意捕获理论。

而从被试的群体特异性来看,聋人由于其听觉通道的受损,对视觉的依赖程度与使用经验可能与听力正常人有所不同。关于聋人视觉能力是否得到加强的问题,“缺陷假说”(deficiency hypothesis)与“补偿假说”(compensation hypothesis)都有着各自的实验支撑。有研究表明,聋童的视觉注意技能较听力正常儿童的注意技能差,聋童的视觉搜索速度要慢于听力正常儿童;但也有研究表明,在序列加工中,聋人的搜索效率要优于听力正常人,聋人较听力正常人有更高的视觉图像识别敏度,聋生在视觉搜索任务难度较大时的表现较听力正常学生好。此外,从视野位置对目标搜索任务完成的影响来看,有研究发现,在中央窝(1°视角)、副中央窝(6°视角)、边缘视野(11°视角)等不同的视野位置上,视觉搜索过程受目标状态和刺激特征的影响程度发生了变化。而有研究显示,与听力正常人相比,聋人更多地把视觉资源分配到边缘视野,边缘视野的注意能力得到了加强。调和“缺陷假说”与“补偿假说”的争论,有研究者为,聋人比普通人会将更多的视觉注意资源分配到边缘视野信息的加工上,而普通人比聋人则会将更多的视觉注意资源分配到中央视野信息的加工上。

由此,本研究所关注的问题是,聋人是否会因为其特殊的视觉经验的使用而表现出异于听力正常人的注意捕获加工?聋人在不同视野位置下所产生的注意捕获效应与听力正常人是否相同?本研究引入视野位置变量,采用眼动技术,通过记录和分析被试的行为和眼动指标,试图考察不同视野位置下聋人与听力正常人注意捕获机制的异同,以此揭示聋人视知觉信息的加工特点,从而为聋人的发展与教育问题提供实验研究依据。

2.研究方法

2.1被试

实验被试共46名。聋人被试23名,来自西安市某大学特殊教育学院,其中男12名,女11名,年龄在18-25岁之间;听力正常人被试23名,来自西安某大学,男10名,女13名,年龄在18-25岁之间,听力正常。以上被试视力或矫正视力正常,无色弱或色盲现象。

2.2实验设计

采用2×2×3多因素混合实验设计。三个因素分别是被试类别(聋人、听力正常人)、颜色干扰(有颜色干扰、无颜色干扰)、视野位置(1°视角、6°视角、11°视角)。其中,被试类别为被试间变量,颜色干扰、视野位置为被试内变量。

2.3实验仪器与材料

使用EyeLinkⅡ眼动记录仪记录眼动指标,仪器有主试机与被试机。该仪器的采样率为250Hz,被试机屏幕为17寸彩色显示器,屏幕分辨率为1024×768像素,刷新频率为120Hz。被试与屏幕之间的距离约为75cm,实验中记录被试右眼的眼动数据。

实验材料分两类,一类是无颜色干扰刺激图形,由方形和小圆组成,均为绿色(见图1,图中白色代表绿色);一类是有颜色干扰刺激图形,其中的一个方形为红色,为颜色干扰刺激,其余均为绿色(见图2,图中白色代表绿色,灰色代表红色)。实验材料具体由4个图形构成,其中一个为小圆,其余为方形,每个图形中有一条小线段,或水平,或垂直,4个小图形同时分布在半径为1°、6°、11°视角的假想圆环上,并处于四个不同的象限。刺激材料中,小圆是目标刺激,红色方形是干扰刺激。被试的任务是判断目标刺激小圆中线段的方向。参照以往研究注意捕获的刺激材料的设置,本实验中,小圆直径视角为1.4°,方形边长视角为1.4°。每个图形里的线段的视角为0.5°。所有线段为黑色,图形的边缘为灰色,指导语和刺激材料呈现在黑色背景的屏幕上,图形颜色明度一致,线段方向“水平”或“垂直”的频率相等。

2.4实验程序

正式实验有三个组块,每个组块为一种视野位置,包含32个试次,整个实验共有96个试次。每一组块中,有无干扰刺激各占50%试次,且随机化呈现。

实验程序如图3所示。实验中,先让被试阅读指导语,待被试真正理解指导语后方进行实验。每个试次首先呈现一个注视点“”,注视点呈现的时间为500毫秒,然后,注视点消失呈现500毫秒黑色空屏,最后,空屏消失立即呈现刺激材料,让被试又快又准地对目标刺激进行判断,刺激材料呈现的最长时间为4秒,被试做出按键反应后会出现答对或答错的反馈,反馈呈现的时间为200毫秒。反馈消失以后即为下一个试次开始。

2.5分析指标

本实验分析的行为指标为反应时(reaction time)、正确率(rate 0f accuracy),眼动指标为总注视时间(totalfixation duration)、注视次数(fLxation count)、首次眼跳潜伏期(saceade latency)。总注视时间指被试观看刺激时所有注视点停留时间的总和,反映个体对刺激加工的时间;注视次数指被试观看刺激时的注视点个数,反映个体对刺激加工的范围;首次眼跳潜伏期指从刺激呈现到被试做出第一次眼跳之间的时间间隔,包括了信息的传人、传出所需要的时间和由所经通路的复杂程度决定的中枢加工时间。

在数据分析中,行为指标的反应时为被试在不同实验条件下完成判断任务所需时间的平均值,正确率为被试在不同实验条件下正确判断次数占总次数的百分比;眼动指标的总注视时间、注视次数、首次眼跳潜伏期均为被试在不同实验条件下完成判断任务的平均值。

2.6数据处理

使用SPSS17.0对研究数据进行统计分析。

3.研究结果与分析

3.1行为指标分析

3.1.1反应时

多因素方差分析显示:被试类别的主效应不显著(F(1,44)=2.17,p>.05);颜色干扰的主效应显著(F(1,44)=6.26,p

被试类别与视野位置之间的交互效应的简单效应分析发现:(1)对于聋人被试,不同视野位置的反应时差异不显著(F(2,44)=0.23,p>.05);对于听力正常人被试,不同视野位置的反应时差异显著(F(2,44)=28.81,p.05)。

颜色干扰与视野位置之间的交互效应的简单效应分析发现:(1)有颜色干扰时,不同视野位置的反应时差异不显著(F(2,90)=2.17,p>.05);无颜色干扰时,不同视野位置的反应时差异显著(F(2,90)=8.13,p.05)。

3.1.2正确率

多因素方差分析显示:被试类别的主效应显著(F(1,44)=10.77,p.05);视野位置的主效应显著(F(2,88)=11.21,p

被试类别与视野位置之间的交互效应的简单效应分析发现:(1)对于聋人被试,不同视野位置的正确率差异显著(F(2,44)=9.79,p.05)。(2)1°视角时,两类被试的正确率差异显著(F(1,44)=10.85,p

3.2眼动指标分析

3.2.1总注视时间

多因素方差分析显示:被试类别的主效应不显著(F(1,44)=0.159,p>.05);颜色干扰的主效应显著(F(1,44)=9.44,p

颜色干扰与视野位置之间的交互效应的简单效应分析发现:(1)有颜色干扰时,不同视野位置的总注视时间差异显著(F(2,90)=4.27,p.05)。(2)1°视角时,有无颜色干扰的总注视时间差异显著(F(1,45)=9.97,p.05);11°视角时,有无颜色干扰的总注视时间差异不显著(F(1,45)=1.27,p>.05)。

3.2.2注视次数

多因素方差分析显示:被试类别的主效应不显著(F(1,44)=0.64,p>.05);颜色干扰的主效应显著(F(1,44)=5.89,p

3.2.3首次眼跳潜伏期

多因素方差分析显示:被试类别的主效应不显著(F(1,44)=0.05,p>.05),颜色干扰的主效应显著(F(1,44)=6.11,p

4.讨论

4.1视野位置对注意捕获的影响

本研究发现,在行为指标上,有颜色干扰的反应时高于无颜色干扰,而二者的正确率则没有显著差异。颜色干扰与视野位置的交互效应的进一步分析发现,视野位置为1°视角时,有颜色干扰的反应时高于无颜色干扰,视野位置为6°视角、11°视角时,二者的反应时没有显著差异。而在眼动指标上,不论是总注视时间、注视次数,还是首次眼动潜伏期,有颜色干扰的相关指标均高于无颜色干扰。颜色干扰与视野位置的交互效应的进一步分析发现,视野位置为1°视角时,有颜色干扰的总注视时间高于无颜色干扰,视野位置为6°视角、11°视角时,二者的总注视时间没有显著差异。此外,无论是行为指标,还是眼动指标,被试类别与颜色干扰均不存在交互效应。这样的研究结果表明,颜色干扰刺激的出现干扰了被试对搜索目标的反应,被试需要更多的注视时间来抑制干扰刺激,影响了其知绩效表现,在一定程度上产生了注意捕获效应,并更多地表现在中央视野(1°视角)的信息加工上;此外,两类被试出现的注意捕获效应表现出一致性。

在注意捕获的研究中,Theeuwes等指出,为了做出正确的眼跳以及反应,被试需要对与目标刺激相邻的干扰刺激进行抑制。当刺激呈现在1°视角上时,由于干扰刺激与目标刺激的距离小,被试需要对干扰刺激进行抑制才能做出正确的反应。另一方面,由于刺激的视野角度小,在搜索序列项目相同的情况下,落在被试视网膜中央窝视觉区之外的信息量就更多。在有关阅读的眼动研究中,对于汉语阅读来说,其知觉广度是从注视点左侧1个字到右侧3个字的长度,也就是说,人们在注视一个词的同时可以获得该词旁侧词的信息,对该词的注视时间并不能完全反应对该词的加工时间。本研究据此推断,当刺激呈现在1°视角时,被试需要在单位时间内加工的信息量就更多,因此延长了首次眼跳潜伏期与注视时间。而随着视野角度的增大,使得落人被试中央窝视觉区之外的信息减少,从而降低了单位注视时间,所要加工的信息量减少,被试的首次眼跳潜伏期亦随着降低。

4.2聋人与听力正常人注意捕获的差异

有关聋人视知觉能力的发展问题一直存在争论,其争论的主要焦点是听觉通道的受损会给其视知觉能力的发展带来阻碍,还是会带来更多的发展机会从而形成一定的补偿,也就是“缺陷假说”和“补偿假说”。关于这样一种争论一直没有最终的定论。为了解释相关研究结论的矛盾之处,有研究者提出聋人“视觉注意资源分配改变”假说,为聋人与听力正常人的视觉注意资源分配机制不同,聋人可能更多地将视觉注意资源从中央视野转移到边缘视野。这实际上表明,研究者已疲于此类争论,事实上这种争论对聋人的发展与教育问题也毫无实际意义。本研究先前所进行的一系列实验研究表明,聋人与听力正常人的视知觉加工能力并没有显著差异,相关研究应更多从促进聋人知能力发展角度进行探论,而不是寻找非此即彼的研究证据。

本研究发现,在行为指标上,聋人与听力正常人的反应时总体上没有显著差异,但正确率低于听力正常人。被试类型与视野位置的交互效应的进一步分析发现,视野位置为1°视角时,聋人的反应时高于听力正常人,正确率则低于听力正常人;视野位置为6°视角时,聋人的反应时与听力正常人没有显著差异,但正确率低于听力正常人;视野位置为11°视角时,聋人的反应时、正确率与听力正常人均没有显著差异。而在眼动指标上,不论是总注视时间、注视次数,还是首次眼动潜伏期,聋人与听力正常人均没有显著差异。此外,无论是行为指标,还是眼动指标,颜色干扰与被试类别均不存在交互效应。这样的研究结果表明,聋人对中央视野相关信息的加工能力可能弱于听力正常人,对边缘视野相关信息的加工能力则与听力正常人相当;但在相关信息的加工过程中,聋人与听力正常人使用了相同的眼动模式;而从颜色干扰所产生的影响来看,两类被试的注意捕获效应并不存在实质性差异。

由此,本研究谨慎推断,聋人虽然在视觉信息的加工上使用了与听力正常人相同的眼动模式,但从加工能力和知绩效来看,可能存在一定的中央视野加工劣势。本研究结果在一定程度上支持聋人“视觉注意资源分配改变”假说。

5.结论

通过对相关研究结果的分析与讨论,本研究所获结论如下:

(1)颜色干扰刺激产生了注意捕获效应,但其影响程度受视野位置的调整,更多地表现在中央视野的信息加工上。

(2)聋人虽然使用了与听力正常人相同的眼动模式,但从加工能力和知绩效来看,可能存在一定的中央视野加工劣势。

6.相关研究开展的建议

结合本研究的开展及所获得的研究结论,本研究为相关研究的开展应注意以下两点:

(1)对特殊儿童进行知比较研究时,应注意寻找特殊儿童与一般儿童的基本差异点,并采用合适的研究设计有效呈现二者的相同和不同之处。相关研究表明,聋人会更多地将视觉注意资源分配到边缘视野,而普通人则会更多地将视觉注意资源分配到中央视野。引入视野位置变量,本研究试图检验不同视野位置下两类人群注意捕获效应的差异。研究结果表明,聋人虽然在视知觉加工上使用了与听力正常人相同的眼动模式,但在加工能力上可能存在一定的中央视野加工劣势。本研究结论不仅对相关问题的争论进行了辨析和检验,在一定程度上支持聋人“视觉注意资源分配改变”假说,更寻找到了两类人群视知觉加工的相同和不同之处,可以对教育干预手段和策略的选择提供实验支持和理论指导。

无机化学颜色总结篇8

[关键词]黄褐斑;中医药疗法;SOD酶;MDA酶;血清E2

[中图分类号]R7 58.42 [文献标识码]A [文章编号]1008―6455(2007)02―0249―03

黄褐斑是一种后天获得性色素沉着性皮肤病。临床好对称发生于中青年女性颜面部,是皮肤科常见病和多发病,病因复杂。因影响患者容貌,给其造成严重的心理压力。近年来我们采用养颜青娥丸治疗肾阳不足型黄褐斑患者,并以桂附地黄丸作对照,疗效满意。现将结果报道如下:

1资料和方法

1.1研究对象:选可随访的门诊自愿受试患者105例,临床符合黄褐斑(肾阳不足型:色斑颜色黑褐、灰黯、经血暗黑,小腹冷痛,腰膝酸痛,畏寒、肢冷,夜尿频,带下清稀,舌质淡暗,脉沉迟)诊断标准,1个月内未接受过其他药物(中药、西药、外用药等)治疗。

1.2药品:养颜青娥丸(武汉市第一医院中药制剂室提供,批号010524),主要成分为杜仲、沙苑子、制首乌、补骨脂、胡桃肉(武汉市第一医院中药房提供,符合国药典规定);桂附地黄丸(合肥神鹿双鹤九华药业有限公司生产,批号为国药准字Z34020679),主要成分为附子、肉桂、熟地、山茱萸、山药、泽泻、丹皮、赤芍。

1.3治疗方法:采用随机法将105例患者分成治疗组(养颜青娥丸)和对照组(桂附地黄丸),其中治疗组55例,对照组55例。治疗组:53例,均为女性,年龄18~55岁,平均年龄32.4岁,发病时间3个月~18年,平均2.35年;对照组:52例,均为女性,年龄20~6l岁,平均为34.2岁,病程4个月~18年,平均2.90年,需排除引起色素沉着的器质性疾病。正常对照组:50例,系我院参加体检的女职工,无色素性疾病及其他器质性疾病。治疗组口服养颜青娥丸,3次/天,6g/次,疗程12周;对照组口服桂附地黄丸,3次/天,6g/次,疗程12周。观察指标的选择按观察的临床表现对症状、体征作准确记录,第l~4周,每周观察1次;第5~8周,每2周观察1次;第9~12周,观察1次。

1.4检验指标及实验方法:人血清的制备分别于治疗前及药物治疗3个月后取患者的静脉血,常规分离血清,按试剂说明要求分别测定正常对照组,治疗组和对照组治疗前、后的血清SOD酶、MDA酶活性及性激素水平。

1.5疗效判定标准

1.5.1临床疗效评分[1]:依据皮损面积评分:0分:皮肤颜色正常;1分:皮损总面积≤2cm2;2分:皮损总面积2~4cm2;3分:皮损总面积>4cm2。依据皮肤颜色深浅程度评分:0分:皮肤颜色正常;1分:淡黄褐色;2分:黄褐色;3分:深黄褐色。总积分=皮损面积评分+皮损颜色评分。评分法下降指数计算方法:下降指数=(治疗前总积分一治疗后总积分)/治疗前总积分。

1.5.2疗效判定标准:①基本治愈:肉眼视色素面积消退>90%,颜色基本消失,治疗后下降指数≥0.8;②显效:肉眼视色素面积消退>60%,颜色明显变淡,治疗后下降指数≥0.5;③好转:肉眼视色素面积消退>30%,颜色变淡,治疗后下降指数≥0.3;④无效:肉眼视色素面积消退

1.6统计学处理:采用t检验。

2结果

2.1临床疗效:治疗组和对照组疗效统计,治疗组总效率88.68%,对照组71.15%,统计学比较有显著性差异(P

正常对照组,治疗组和对照组治疗前、后血清SOD酶、MDA酶的活性及性激素水平检测结果见表2~3。

3讨论

从试验结果我们看到:①黄褐斑患者血清中SOD酶活性显著低于正常人(P

肾阳不足型黄褐斑从其症候来讲,以面生黑斑为主。祖国医学认为肾中之阳乃一身阳气之根本,黑色内应于肾,肾阳不足,命门火衰,不能鼓动精血周流上承,面颊不得精血荣养,血滞为瘀而生黑斑,外显肾脏本色。本病其本在肾亏阳虚,其标在气滞血瘀,因此治疗上采取补益元阳,和血养营之法,令阳气渐壮,生发鼓动有力,阳生阴长,精血充沛,血脉流畅,自然瘀去新生,面颊皮肤得养,色斑逐渐消退,此方源为《普济方》功用温精髓、益肌肤、活血驻颜、秘精益阳。其中杜仲,甘温,归肾经。补肝肾,强筋骨,安胎。沙菀子,甘温,归肝肾经,补。肾,固精,养肝明目。补骨脂,苦,辛,大温,归肾、脾经,具有补。肾壮阳,固精缩尿,温肾止泻的作用。何首乌,苦,甘温涩,归肝肾经,补益精血,润汤通便。胡桃肉,甘温,归肾、肺大肠经,补肾温肺,润肠。全方共奏补益元阳,填精补髓,养血和荣,针对于黄褐斑的发病机理,此方为追根寻源治本之法,不同于历代文献益肾养阴,或化瘀解郁之法,故而临床应用取得较好疗效。本方有报道用于治疗骨质疏松及妇女冠心病和骨关节炎的治疗,目前还没有治疗黄褐斑的报道,我们在临床中将进一步研究。

无机化学颜色总结篇9

【关键词】中药;面膜;黄褐斑

黄褐斑是色素代谢障碍性疾病之一,女性发病较多,长期以来一直未有理想的治疗方法。我们用自制的面膜并配合中药洗剂对60例黄褐斑病人进行了治疗观察,现报告如下。

1资料与方法

1.1一般资料对来我院就诊被确诊为黄褐斑患者60例,按就诊顺序分成两组,奇数为治疗组,偶数为对照组。治疗组30例:均为女性,年龄25~52岁,平均38.5岁;病程1~5年。对照组30例:均为女性,年龄24~54岁,平均39岁;病程1~5年。所有病例符合1999年中国中西医结合学会皮肤性病专业委员会色素病学组制定的临床诊断标准[1]。

1.2治疗方法治疗组:使用前先清洁面部,然后用中药洗液(茯苓、山药、苍术、当归、红花制成洗液)100ml加入美容器中加热熏蒸面部10min,再用洗液混合按摩膏按摩面部5min,将面部洗净,用中药面膜(白及、白芷、白附子、珍珠粉研成细粉)15g,加维生素C注射液1g,再加适量的水调成糊状,均匀涂于面部,40min后洗去。每周2次,10次为1个疗程。1个疗程后评定疗效。对照组:先清洁面部,用按摩膏按摩面部5min,将面部洗净,用归白药膜均匀涂于面部,保留30min后揭掉药膜,最后用清水洗净残膜。每周两次,10次为1个疗程,1个疗程后评定疗效。

1.3疗效判定标准基本治愈:肉眼见色斑面积消退>90%,颜色基本消失,评分法计算治疗后下降指数≥0.8;显效:肉眼见色斑面积消退>60%,颜色明显变淡,评分法计算治疗后下降指数≥0.5;好转:肉眼见色斑面积消退>30%,颜色变淡,评分法计算治疗后下降指数≥0.1;无效:肉眼见色斑面积消退<30%,颜色无明显变化,评分法计算治疗后下降指数≤0.1。总有效率按基本治愈率加显效率计算。

1.4评分方法和标准整个面部分为四个区,眼睛内外眦水平线以上的额部占面部总面积的30%为①区;两侧鼻唇沟沿线之间的颏部占面部总面积的10%为②区;眼睛外眦到颞部水平线,鼻梁正中线与鼻唇沟沿线之间的区域是左、右颊部各占面部总面积的30%分别为③区、④区。

1.4.1面积计分方法(A)1分:色素斑损害占各区面积的25%以下;2分:色素斑损害占各区面积的25%~50%;3分:色素斑损害占各区面积的50%~75%;4分:色素斑损害占各区面积的75%以上。

1.4.2颜色计分方法(C)1分:淡褐色斑;2分:黄褐色斑;3分:深褐色斑;

治疗前、后总积分=A①C①+A②C②+A③C③+A④C④。

1.4.3评分下降指数计算方法评分下降指数=(治疗前总积分-治疗后总积分)/治疗前总积分。

1.5统计学方法采用GPI2000软件进行统计学分析,数据采取卡方检验方法。

2结果

经一个疗程的治疗观察,其疗效如表1。表1治疗组与对照组疗效比较以上结果将治疗组和对照组的有效数进行统计学处理χ2=32.30,P<0.01,差异有显著性,即治疗组的效果优于对照组。

在治疗过程中,治疗组中除个别患者第一次治疗出现轻微刺痛,以后逐渐消失不影响治疗外,没有发现其他不良反应。

3讨论

黄褐斑是一种常见的多病因色素障碍性皮肤病,目前尚无彻底根治的方法。现在医学研究认为:黄褐斑病因与内分泌障碍、神经系统功能失调、化妆品中汞铝铜锌超标、日光照射、怀孕及口服避孕药;遗传等因素有关[2]。其防治措施主要从抑制黑色素细胞增生,防止黑色素颗粒形成,加速黑色素颗粒降解及降低黑色素细胞活性等方面入手。酪氨酸酶是皮肤黑素生物合成的主要限速酶,控制其活力即可控制黑素生成量,从而达到治疗黄褐斑的目的。中医将黄褐斑的病因病机概括为以下几个方面:精血不足、不能上荣于面;或气血痰瘀积滞皮下,色素沉着而致;或肝郁气滞,郁久化热,灼伤阴血,致使颜面气血失和而发病;或脾虚生湿,湿热蕴结,上蒸于面所致;也有人认为与冲任有关,冲任走胞宫,最终上行至面部,肝有血滞伤冲任,气血不能上荣于面,故致本病,不论为何种情况,不外乎虚、瘀、湿、热所致[3]。

我们根据黄褐斑的发病机理和中医理论采用了中药面膜和中药洗剂治疗该病。面膜处方中的白及、白芷、白附子具有消肿生肌,消肿排脓、止痛、解毒散结之功效。是历代美容要药,它们在外用经验方中为常用的祛斑增白药,经实验证明对酪氨酸酶有抑制作用[4~8]珍珠粉:具有解毒生肌清热祛湿、护肤养颜除斑去皱等功效,也是历代美容佳品,常用于化妆品中。维生素C使黑色素合成醌式产物还原,使色素变淡;能降低血清铜和铜氧化酶含量,使黑色素合成能力降低。洗剂处方中的茯苓、山药、苍术具有:燥湿健脾,补肾涩精等功效,具有祛斑、养颜的疗效。当归、红花具有:活血化瘀、调经通络的作用,它们对酪氨酸酶均有抑制作用[4~7]。因此,以上诸药合用具有活血化瘀、燥湿健脾、祛斑增白、解毒生肌、美容养颜之功效,再加之离子喷雾、按摩等手法,可促进血液循环,扩张毛细血管,加速药物的渗透和吸收,在实际运用中收到较好疗效,为黄褐斑治疗增添一种治疗方法,值得推广应用。

【参考文献】

1中国中西医结合学会皮肤性病专业委员会色素病学组.黄褐斑的临床诊断和疗效判定标准.药物与临床,1999,38.

2梁洁.黄褐斑的中医临床证治研究进展.时珍国医国药,2001,12(8):730.

3盛波,张友堂.中医药治疗黄褐斑研究进展.中医药信息,2003,20(1):18.

4李艳莉,钟理.6种中药抑制酪氨酸酶活性的实验研究.时珍国医国药,2002,13(3):129-131.

5雷铁池,朱文元.中药对黑素生物合成影响研究.中草药,1999,30(5):336-338.

6李洪武,朱文元.治疗黄褐斑的中药复方对酪氨酸酶活性的影响.中华皮肤科杂志,2000,33(2):93-95.

无机化学颜色总结篇10

【关键词】 比色板;修复体;选色

a contrast study on computer-aided colorimeter and visual shade matching in all-ceramic restoration

zeng xuening,the central hospital of dazhou city,sichuan province 635000

abstract objective to make a contrast study on the differences between shade-eye-ncc,a computer-aided colorimeter,and visual shad matching; and to discuss the effect ofdifferent menthds applied in all-ceramic restoration.methods shade-eye-ncc,the computer-aided colorimeter,was applied in color matching of 242 restorations in 64 cases while the color matching results by vitapan 3d-master served as the control; the coincident rate of colors was analyzed with statistical software; when the restorations were made up,their colors were checked on the models and inside the oral cavities; the satisfaction rate of the patients was recorded and the effect of color duplication was evaluated.result chi-squared analysis was made and it showed out that there existed no obvious statistical differences between the color matching by shad-eye-ncc and by vitapan 3d-master in the coincident rate of the colors and the satisfaction rate of the patients.conclusions the computer-aided colorimeter and visual shade matching share the similar effect in clinical application while the computer-aided colorimeter can restore a great amount of information with good repeatability for vertical and lateral contrast study and analysis.

keywords color board restoration color selection

固定义齿修复在口腔修复领域的应用越来越广泛,而比色问题同义齿形态和功能一样,是关乎修复体成功与否的关键问题,在前牙牙体、牙列缺损的美容修复治疗中尤为重要。传统临床上绝大多数是采用比色板视觉直观比色的方法,近年来仪器测色逐渐应用于牙科修复[1]。本项研究选择临床患者口内实体牙为测色样本,比较目测法比色和shade-eye-ncc电脑比色仪测色准确性之间的差异。

1 材料与对象

1.1 实验材料 shade-eye-ncc (shofu dental inc.,san marcos,usa);牙科常用比色板vitapan 3d-master,统计学软件spss11.0;cercon氧化锆全瓷系统。

1.2 实验对象 选择2005.11~2007.2 在我科进行牙体修复病例64例(男29例,女35例,平均年龄42岁),共242 个修复体,对入选病例要求无色盲、色弱等视功能障碍,在比色前所有受试者都进行专业牙齿洁治,除去牙体表面的沉积物和染色物。确定采用氧化锆全瓷修复体治疗后,在口腔预备前进行比色,通常首选健康的对侧同名牙,作为比色对象,若缺失则参照邻牙和对颌同名牙,选出某种颜色;单颌切牙全部缺失,可以选择对颌切牙作为比色对象;若上下切牙全部缺失,则以尖牙作为参照,由于尖牙的颜色较切牙略深,比色完成后,应当选用明度高一级,色度低一级的颜色[2,3]。将64名患者随机分为2组,参与比色的医生与所有患者均单独接触,互不影响。

2 方法与步骤

2.1 比色板比色 由4位具有5~11年牙体修复经验的口腔修复专科医生应用vitapan 3d-master比色板比色,时间在上午9~11 时或下午2~3 时,医生和患者不穿透明度特别高的衣服,不涂口红,在自然光下比色,光线不直接照射在牙面和比色板上,患者的头部保持直立,医生与患者相距一臂,目光平视。患者取一面镜子参与比色,待其满意后,记录比色结果。每个医生与患者比色过程的总时间不超过2 min[4]。

2.2 比色仪比色 为减小系统误差,shade-eye-ncc比色仪的选色过程均由同一位受过专业训练且能熟练运用仪器的操作者独立完成。依据使用说明,测试前预热仪器15分钟,嘱患者张口,保证视野清晰,放松舌体,头部稳定不动。用shade-eye-ncc比色仪,把测量探头平放在牙冠唇面距牙龈2-4mm 处,记录测出的色调。

2.3 色调符合率的统计分析 设每个牙的标准色调为各种方法选出的相同色调最多者,分别用两种方法对所有牙齿选色,若各组选色结果与标准色调一致则计为相符,反之则计为不符;检测结果进行色调符合率的卡方检验,比较有无显著性差异。色调符合率(%)=各组检测结果同标准色调相符数/瓷修复体总数×100%。

2.4 修复体完成与统计分析 由同一技师根据各组所选颜色制作相应的全瓷冠修复体,分别在口腔内、外核对颜色,确认其颜色的一致性,询问患者的满意度,按照满意、基本满意和不满意,记录核对结果,计算百分比,卡方检验统计学方法比较其差异。

2.5 评价标准 (1)满意:修复体颜真,口外比色与所选色片一致,在口内与参照牙颜色相符。(2)不满意:修复体颜色失真,差别较大,口外比色与所选色片不一致,在口内与参照牙颜色不相符。(3)基本满意:修复体口外比色与所选色片接近,在口内与参照牙颜色基本相符,介于满意和不满意之间。(4)满意率(%)=满意的瓷修复体数/瓷修复体总数×100%。

3 结 果

按照“大多数选择相同结果为标准的原则”,图1显示各组的色调符合率结果:通过shade-eye-ncc比色仪,得到的色调符合率为73.8%,目测法得到的色调符合率为75.2%。经卡方检验分析,两者之间无明显区别(p>0.05)。表1为用2种不同比色方法得到的患者满意率结果,对患者的满意率进行统计分析,表明在口腔内、外分别核对颜色时目测法和shade-eye-ncc组之间无明显区别(p>0.05)。表1 口腔内外核对颜色时患者满意度比较

4 讨 论

理想的修复体不光要有优良的质地,形态大小和色泽也要自然、逼真、美观。色泽是修复体成功的一个决定性因素,尤其是前牙美观修复体。全瓷修复体材料由于其无可比拟的美观性能以及良好的生物相容性等优点,越来越多地被用于前牙美容修复的首选。然而,口腔修复体的色泽必需通过一定的方法记录下来,才能精确地反映患者口内的情况。

口腔修复工作者和材料生产者,通过研究和实践,创造出一些颜色体系,常用的有维他三维色系、维他经典色系、松风偏红色系和高明度色系等。每个颜色体系覆盖的颜色空间范围不同,牙科现用的任何颜色体系,还不能完全覆盖所有自然牙颜色构成的空间范围[5,6]。本研究所采用的vitapan 3d-master比色板从色彩学原理上对经典16 色比色板进行了改进,它首先根据明度分为1~5 组,每组中再根据饱和度分为1、1.5、2、2.5、3 等级别,最后再根据色相分为m(正常)、l(偏黄)和r(偏红)三组。这种比色系统与肉眼比色的表色系统相协调,比色顺序也更为科学。该比色板的色标分布合理,间距相等,牙齿的颜色可更多地在比色板上体现出来[7]。

除比色板目测比色外,近几年来发展的电脑比色方法也是一种记录修复体色泽的方法。电脑选色技术在其它行业应用较普遍,其原理是将测得所有可供选择材料各项色度学指标,输入数据库中,使用时再针对某一特定颜色从数据库中检索出与其最为相近的材料。它是一种客观的配色方法,具有快速量化及不受环境干扰的特点[8]。近年来,一些学者尝试将仪器选色应用于牙科修复系统。wee等[9]通过shadeeye-ex型比色仪(未包括在本实验内)检测离体牙和比色片得出色调符合率达到46.7%。paul和kohlmeyer等[10]运用spectroshade、shadevision、digital shade guide dsg4比色仪在实验室条件下进行选色已经达到了较满意的效果。

本研究通过比色仪和比色板在口内对修复牙直接比色,探讨不同方法被用于临床实践过程的可靠性。由实验结果可以看出,用两种方法选色得到的色调符合率和患者满意度均无明显区别,但118例中有8 例颜色不理想,与天然牙颜色存在较大的差异,推测其原因可能是:(1)我们牙医所使用的比色板一般都是纯树脂制造,所反映的颜色不能代表全瓷牙实际的颜色;(2)可能与3d 比色板的色片跨度不能满足中国人的牙色特点有关,红色的偏移程度超过了中国人牙的范围,而蓝色调色片相对不足[11];(3)人类对色彩的感受是心理反应和生理反应共同作用的复杂过程,具有不可靠性和不一致性[12]。就仪器选色结果而言,shade-eye-ncc满意度还较低(不足80%),分析造成此结果的原因,可能是电脑选色仪在材料的选色上存在局限性所致:由于牙体组织的不均质性,或者是由于牙齿不规则的表面和半透明性,以及特殊的荧光特性致使探头接收牙体表面反射光时出现误差所造成的[13]。虽然电脑比色目前还无法超越或替代人工比色,但它具有人工比色无法比拟的优势,比如可以记录大量患者的比色结果,便于分析、总结、研究;另外,其应用不受主观因素的影响,具有一定客观性和真实性。因此可以看出,电脑比色仪和视觉比色板比色两种方法之间具有类似的临床使用效果,随着电脑比色仪的不断完善,其应用范围将更加广泛。

5 结 论

电脑比色是一种客观的配色方法,它具有快速、量化以及不受环境干扰的特性。本实验证明电脑比色仪与比色板使用效果类似,完全适用于修复比色。然而,全瓷修复体真实地再现天然牙颜色是一个复杂的问题,不管是目测法比色还是电脑比色仪比色都各有其优缺点,还不能完全满足临床上选色的高标准要求,正因为如此,从而促进了比色方法和技术的不断发展,将来比色仪能否逐渐代替视觉比色还有待更深一步的研究。

【参考文献】

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[7] 隋华超,牟月照.三种比色板在牙科比色中的临床效果分析[j].临床口腔医学杂志,2007,23(8):487~489.

[8] 高承志.计算机选色技术在修复中的应用.口腔颌面修复学杂志,2001,2(4):243~245.