涂膜（表面涂层）广泛用于建材、运输机械、电子零部件或电子器械、食品包装、印刷等各种领域。人类的眼睛有非常高的敏感度，所以能敏感地捕捉到有无伤痕、波纹及光泽度等质地信息，这些涂膜的质地是重要的性能指标，对涂膜的表面特性和状态有很大影响。在品质管理检查中，目视检查的灵敏度很好，但数值化却很困难。
本次，用3D测量激光显微镜OLS4100，对两种目测质地明显不同的半透明涂膜的表面形貌进行了观察。将传统二维参数难以数值化的涂膜表面性状,用三维参数进行表征。
三维表面特性参数
国际标准（ISO25178）中三维表面性状参数（表面粗糙度参数）如表.1所示。其中重要的算术平均粗糙度Sa的计算公式和示意图如图.1所示。与接触式粗糙度计所得的二维线粗糙度参数不同，3D测量激光显微镜能够得出三维表面粗糙度参数。这样，二维参数无法表征的表面纹理各向异性，通过三维表面粗糙度参数可进行数值化评价。
表1. 三维表面形状参数（ISO25178）
| Sq | Root mean square height of the surface |
| Ssk | Skewness of height distribution |
| Sku | Kurtosis of height distribution |
| Sp | Maximum height of peaks |
| Sv | Maximum height of valleys |
| Sz | Maximum height of the surface |
| Sa | Arithmetical mean height of the surface |
| Sk | Core Roughness Depth |
| Spk | Reduced Peak Height |
| Svk | Reduced Valley Depth |
| SMr1 | Peak Material Portion |
| SMr2 | Peak Valley Portion |
| Sxp | Peak extreme height |
| Vvv | Void volume of the valleys |
| Vvc | Void volume of the core |
| Vmp | Material volume of peaks |
| Vmc | Material volume of the core |
| Sal | Fastest decay auto-correlation rate |
| Str | Texture aspect ratio of the surface |
图1. 算术平均粗糙度Sa的计算公式和示意图
质地不同的涂布纸的三维形貌和表面性状的数值化
两种涂布纸的三维形貌图（3D）如图2所示。可以观察到质地明显不同的涂布纸表面的不同三维形貌。表征该表面性状的三维参数值如表2所示。
在以前的二维参数中常用的算术平均粗糙度Sa，最大高度Sz等参数，两表面的差别不大。但是与高度方向相关的Ssk (偏斜度:以平均面为基准的高度分布的偏斜程度)、横向结构相关的Sal（最短自相关长度)以及Str（表面性状纵横比: 表面纹理的各向异性）这三个三维参数值却有很大差异。
图2. 质地不同的两种涂布纸3D观察图像
表2.涂布纸#1和#2的三维参数值
