技术分享丨测试报告：不同仪器测定皮肤颜色分析比较

2023-12-11 14:58:30, 化妆品功效技术部 1有限公司

摘要

通过招募5名受试者，使用不同仪器对脸部多点位进行测试，评估比较不同仪器的差异性。

结果表明：不同仪器测得脸部不同点位L*a*b*和ITA°值均有差异，其中Visia7所测得的值偏高。由于图像类仪器Visia7和Visia-CR拍摄时受试者脸部光源反射不均匀，造成面中区域比侧脸区域ITA°值偏高。从整体肤色上来看，色彩色差计CR-400测得ITA值最低，皮肤颜色测试仪CL 400和Visia7所测得的ITA°值相近。

结论：本研究结果可为实验室人员测试时选用不同的仪器提供参考意见。

关键词：皮肤颜色、L*a*b*、ITA°值

研究背景及仪器选择

皮肤颜色是评估皮肤不同性质和状况时常用的一个参数，它主要取决于色素含量、照明光线的光谱及皮肤表面特性。目前对于皮肤颜色的判定有多种方法，通常用于测量皮肤颜色的仪器有探头类和图像类。在仪器测量中，常用CIEL*a*b*色彩空间中的L、a和b参数评估皮肤的亮度、红度和黄度。由于仪器测量原理的不同，皮肤肤色测量时容易受到各种因素影响，且仪器测量结果与肉眼观察到的真实效果存在有偏差，因此了解不同仪器对肤色测量的差异性影响非常重要。

Colorimeter CL 400皮肤颜色测试仪，主要通过探头发出白色LED光，测试到被皮肤反射回的光并出现相应的显示相应的数值，由一个特殊的颜色矩阵校正，被测皮肤颜色用XYZ-值表示，并被计算成相关的L*a*b*值。

色彩色差计CR-400可测量被测物体每个颜色点（10 nm或20 nm波长间隔）的反射曲线、投射率曲线。对测得的模拟信号放大并转换成数字信号后，依据色差公式演算处理，得到三刺激值及其他色度值和色差值。

Visia7运用先进的光学成像、RBX和软件科技，结合Image Pro Plus可分析表皮的斑点、毛孔、皱纹和皮肤纹理，以及由于紫外线照射而产生的皮下血管和色素性病变，并揭示由它们引起的潜在问题。

Visia-CR成像原理和Visia7类似，相比Visia7成像质量更高因而更适合用于科学研究。通过这4种仪器测定受试者脸部肤色，对其L*a*b*及ITA°值分析比较，为实验室人员选用不同的仪器提供参考意见。

一、材料与方法

1.1 主要材料与仪器

主要仪器：Colormeter CL 400皮肤颜色测试仪（德国Courage＋Khazaka公司）；色彩色差计 CR-400（日本柯尼卡美能达公司）；Visia7（美国Canfield）；Visia-CR（美国Canfield）。

1.2 实验方法

受试者的选择

年龄在20岁-30岁之间（妊娠或哺乳妇女除外）；无严重系统疾病、无免疫缺陷或自身免疫性疾病者；受试部位没有接受过皮肤治疗、美容以及其他可能影响结果的测试；无活动性过敏性疾病者；无体质高度敏感者；近一月内未曾使用激素类药物及免疫抑制剂者；近一个月受试部位未参加其他临床试验者。

测试步骤

1）受试者清洁脸部后，在温度21 ± 1 ℃，50 ± 10 % RH的实验室中静坐30 min后，由试验人员操作相关的仪器对受试者脸部进行皮肤颜色数据采集，仪器测试顺序为：Visia-CR＞Visia7＞CL 400＞CR-400；

2）脸部多点位皮肤颜色采集位置见下图：

图1 脸部多点位采集图谱
Figure 1 Multi-point acquisition of face

1.3 数据分析

数据使用SPSS 21.0进行数据统计，如数据为正态分布，则采用t检验方法进行统计分析；如数据为非正态分布，则采用秩和检验方法进行统计分析；检验统计方法均采用双尾检验，检验水准=0.05。

二、结论与讨论

2.1 局部点位肤色数据分析

本次研究纳入女性受试者5名，年龄26.40±1.14岁。选取脸颊部位5、6、7、8、14、15、16、17，对其L*a*b*值及ITA°值进行统计分析，结果显示：

1）脸颊不同点位测试L值，皮肤颜色测试仪CL 400和色彩色差计CR-400相差不大，Visia7和Visia-CR成像在不同点位分析测得的L值相差较大，详情见图2；

2）脸颊不同点位测试ITA°值，不同仪器测试的结果均不同，相差较大。其中，探头类仪器皮肤颜色测试仪CL 400测得ITA°值比色彩色差计CR-400高；图像类仪器Visia7和Visia-CR成像在面中区域的5号、6号、14号和15号分析测得的ITA°值比侧脸区域的7号、8号、16号和17号高，详情见图3。

图2 脸颊部位L值不同仪器测试比对结果（n=5）
Fig. 2 Comparison results of different instruments on the L value of the cheek area（n=5）

图3 脸颊部位ITA°值不同仪器测试比对结果（n=5）
Fig. 3 Comparison results of different instruments for ITA°values in the cheek area（n=5）

2.2 整体肤色数据分析

整合脸部20点位整体肤色，比较分析不同仪器测试Lab和ITA°值，具体结果显示：

1）L值：图像类仪器分析测得的L值比探头类仪器高，按照测定L值高低排列顺序为：Visia7＞Visia-CR＞CL 400＞CR-400（p＜0.05），详情见表1；

2）a值：Visia7成像分析测得a值偏高，皮肤颜色测试仪CL 400和色彩色差计CR-400无统计学差异（p=0.122），按照测定a值高低排列顺序为：Visia7＞CR-400＞CL 400＞Visia-CR（p＜0.05），详情见表2；

3）b值：图像类仪器分析测得的b值比探头类仪器高，按照测定b值高低排列顺序为：Visia-CR＞Visia7＞CR-400＞CL 400（p＜0.05），详情见表3；

4）ITA°值：色彩色差计CR-400测得ITA°值最低，皮肤颜色测试仪CL 400和Visia7成像分析测得ITA°值无差异（p=0.903），按照测定ITA°值高低排列顺序为：Visia7≈CL 400＞Visia-CR＞CR-400，详情见表4；

小结

研究结果显示，不同仪器测得脸部不同点位L*a*b*和ITA°值均有差异，其中Visia7成像分析所测得的值偏高。

由于图像类仪器Visia7和Visia-CR拍摄时受试者脸部光源反射不均匀，造成面中区域比侧脸区域ITA°值偏高。

从整体肤色上来看，色彩色差计CR-400测得ITA°值最低，皮肤颜色测试仪CL 400和Visia7成像分析所测得的ITA°值相近。

本研究结果可为实验室人员测试不同项目选用不同的仪器提供参考意见。

作者 | 张小铿、许陶敏、范莹

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END