研究目的
探索3D打印表面微观结构与色彩再现之间的关联，并基于显微图像分析提出一种色彩优化的评估与预测方法，以提高色彩再现精度。
研究成果
后处理方法能显著降低3D打印表面的色差（ΔE）并提升色彩还原精度。降低表面粗糙度、渗入表面孔隙以及增强涂层透明度是关键因素。Color Bond与Clear Coat的组合最适合减少不同面之间的色差?；谙晕⑼枷穹治龅钠拦烙朐げ夥椒苡行Т俳腹ひ詹⑻岣呱驶乖龋诙ㄖ苹锾宓娜?D打印领域具有应用潜力。
研究不足
该研究聚焦于采用特定材料（Visijet PXL粉末）和浸渗剂的粉末基3D打印技术；其结果可能不适用于其他3D打印技术或材料。评估方法依赖于图像分析，可能受图像质量和采样精度影响。浸渗参数（如时间）为预设值，未针对所有颜色进行优化，可能对黄色等高亮度颜色的效果产生限制。
1：实验设计与方法选择：
研究使用ProJet 860 3D打印机打印24色色板与4色立方体（青、品红、黄、黑），随后根据预设参数采用不同材料（Color Bond、Clear Coat、双组分环氧树脂胶粘剂、氰基丙烯酸酯浸渗剂）进行浸渗处理。通过分光光度计测量色彩特性，利用数字显微镜与扫描电子显微镜分析表面结构，探究表面微观结构与色彩再现的关联性。
2：样本选择与数据来源：
样本包含采用Visijet PXL粉末与彩色粘结剂打印的24色色板及4色立方体。24色卡基于Adobe Photoshop中的Color Checker Classic（X-Rite）开发。色彩数据在D50照明、2°观察者角度条件下通过分光光度计测定。
3：实验设备与材料清单：
ProJet 860 3D打印机（3D Systems）、Visijet PXL粉末及彩色粘结剂（3D Systems）、分光光度计（X-Rite i1 pro2）、数字显微镜（Andonstar）、扫描电子显微镜（ZEISS EVO18）、浸渗材料（Color Bond、Clear Coat、双组分环氧树脂胶粘剂、氰基丙烯酸酯浸渗剂）、Adobe Photoshop软件、3D Max软件、Matlab软件。
4：2）、数字显微镜（Andonstar）、扫描电子显微镜（ZEISS EVO18）、浸渗材料（Color Bond、Clear Coat、双组分环氧树脂胶粘剂、氰基丙烯酸酯浸渗剂）、Adobe Photoshop软件、3D Max软件、Matlab软件。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：测试色板经恒温（22°C）恒湿（35%）干燥五小时后，分为五组采用不同浸渗方法处理。通过分光光度计测量色彩特性（L*、a*、b*、c*、h*）与光谱，利用数字显微镜与扫描电子显微镜采集表面图像。通过Matlab分析数字显微镜图像中的亮斑以计算表面粗糙度，采用CIEDE2000公式计算色差（ΔE）。
5：数据分析方法：
基于CIEDE2000公式计算色差（ΔL、ΔC、ΔH、ΔE）。通过统计数字显微镜图像中亮斑占比评估表面粗糙度。统计分析包括色差的平均值、极差与标准差。分析表面特性（粗糙度、孔隙率）与色彩特性的相关性。
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Scanning Electron Microscope
EVO18
ZEISS
Used to capture high-resolution surface images of color plate samples for detailed structural analysis.
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3D Printer
ProJet 860 Pro
3D Systems
Used to print the experimental models including 24-color plates and 4-color cubes.
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Spectrophotometer
i1 pro2
X-Rite
Used to measure surface colors of test plates under D50 illumination with a 2° observer angle, saving L*, a*, b*, c*, h* values and spectrum.
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Digital Microscope
Andonstar
Used to observe surface structures of 3D-printed objects with a circular 45° light source and 90° observing angle, capturing images for roughness analysis via bright spot percentage calculation.
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Powder
Visijet PXL
3D Systems
Basic material used in the printing process for creating 3D-printed objects.
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Color Binder
Color Bond
3D Systems
Used as an impregnation material in post-processing to improve color reproduction.
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Clear Coat
Krylon
Sprayed on samples after Color Bond soakage to form a thin film, enhancing coating transparency and reducing chromatic aberration.
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Epoxy Resin Adhesive
Double component
Ergo
Used as a coating material to cover powder surfaces, forming a smooth film to improve color reproduction.
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Cyanoacrylate Infiltrant
Tristar
Used as an impregnation material, but condensation rate was too high to penetrate surface pores effectively.
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Software
Adobe Photoshop
Adobe
Used to develop the 24-color card based on Color Checker Classic.
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Software
3D Max
Used to map the test card into the upper surface of the substrate for 3D printing.
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Software
Matlab
Used to import and analyze digital microscopy images, converting them to gray-scale to calculate the average percentage of bright spots for surface roughness evaluation.
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Color Checker
Color Checker Classic
X-Rite
Used as a reference to develop the 24-color card in Adobe Photoshop, providing a range of colors and grey tones.
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