Краски, лаки, грунтовки и патина - свойства и применение.
Технологии шлифования. Кромкооблицовка и клея расплавы. Жизнь в
каркасном доме. Азбука обоев.
Для мебельных фабрик, которые производят крашеные фасады или
автосервисам, оказывающим услуги окраски автомобиля, частей кузова,
точное измерение цвета и проверка его соответствия
эталонам, образцам становится приоритетным в оценке качества работы
по покраске.
Для решения этой задачи были
разработаны приборы, которые способны измерять цвет и сравнивать цвета между собой,
то есть, если коротко, контролировать цвет.
Называются такие приборы спектрофотометрами.
Что такое спектрофотометр?
Спектрофотометры - это приборы, измеряющие спектр отражения (пропускания) образца и по спектральным данным осуществляющие расчет координат цвета в любых цветовых пространствах для всех возможных сочетаний источник/ наблюдатель.
Без теории, пускай муторной и тяжело воспринимаемой, не обойтись.
Мы постараемся изложить её коротко и доступно.
В каких единицах измерения оценивают цвет и, что измеряет
спектрофотометр?
Что такое цвет и его
координаты?
Цвет - это трехмерная величина, которая
определяется координатами цвета в одной из стандартных колориметрических систем.
Координаты цвета - это количества трех основных цветов, необходимые для получения колориметрического равенства с измеряемым цветом. Измерить цвет
- это значит определить три координаты цвета.
Что такое колористическая
система?
Колориметрическая система - это система количественного выражения цвета, основанная на возможности воспроизведения данного цвета путем аддитивного смешения трёх выбранных цветовых стимулов.
Понятие «колориметрическая система» относится к системам RGB, XYZ МКО 1931 г. и XYZ МКО 1964 г.
Спектрофотометр это и есть тот самый прибор, который отражает его характеристики во всех известных колориметрических
системах.
Рис. 1. Цвет - это трехмерная величина,
которая определяется тремя основными параметрами:
оттенок, насыщенность и светлота
(яркость)
Какая точность измерения цвета у спектрофотометра?
Точность измерения цвета определяется шагом измерения.
У колориметра меньшая точность измерения, потому что используются
три фотодетектора: красный, зеленый и синий.
А вот у спектрофотометра, который измеряет спектр отражения с интервалом 10 нм и для 31-го канала, получается
полная спектральная кривая, что позволяет получить более точные координаты цвета.
Таблица1
Чем отличается колориметр от спектрофотометра
Колориметр
Спектрофотометр
Метод чтения цвета
Фильтры граничащих полос разделяют поток на части, после чего получаются цветовые значения в трехзначном пространстве, воспринимаемом человеческим глазом.
Рецепторы глаза видят 3 цвета: красный, синий, зеленый, из комбинаций которых выходят другие оттенки.
По аналогии в колориметрах есть 3 фотоячейки, работающие с координатами X, Y, Z
Цветовая решетка разделяет световой поток до спектра. Сенсоры устройства прочитывают каждый спектральный
участок
Конструктивные особенности
Выполнен из одного процессора и одного датчика
Процессор, свыше 40 датчиков, может присутствовать ПО
Точность
Приблизительная точность
Анализирует цвет интервалом 10 нм и для 31-го канала, выдает точные цветовые координаты
Назначение
Прибор для выполнения ежедневных задач на производстве
Аппарат для исследовательских и научных центров, контрольное устройство на предприятиях
Точность подбора цвета и стабильность цвета ЛКМ для
эмалей обеспечивается применением следующего оборудования:
спектрофотометров и колеровочных автоматов.
Какую формулу используют для оценки цветового отклонения
Наиболее распространенные формулы расчета цветового различия:
dCIELab
dCMC Lab
DE 2000
dHunterLab.
Подбор формулы происходит в соответствии со стандартами конкретной отрасли.
Что значат эти формулы, эта информация достойна целой
статьи, но она сложная и вряд ли будет интересна.
Спектрофотометры с высокой точностью измерения рассчитывают и
отображают отклонения по вышеуказанным
формулам, позволяют установить допустимые отклонения.
Нужно ли учитывать текстуру измеряемой поверхности при выборе типа спектрофотометра?
При
выборе типа спектрофотометра важно учитывать
текстуру поверхности, а именно глянцевая она или матовая, текстурированность,
потому что это влияет на выбор
типа спектрофотометра и размер апертуры прибора.
Что такое апертура?
Апертура в оптике - это характеристика оптического прибора, описывающая его способность собирать свет и противостоять дифракционному размытию деталей изображения.
Выбор апертуры спектрофотометра основывается на размере измеряемого участка и линиатуры
растра:
Апертура 1,5 мм: рекомендуется для участков 2-3 мм с линиатурой 69 линий/см или выше.
Апертура 2 мм: рекомендуется для участков 3-5 мм с линиатурой 52 линий/см или выше.
Апертура 4 мм: рекомендуется для участков 5-7 мм с линиатурой 26 линий/см или выше.
Апертура 6 мм: рекомендуется для участков 7 мм или выше.
Рис. 2. Выбор апертуры спектрофотометра
Какое освещение используется для измерения
цвета спектрофотометром?
Выбирайте один тип источник света при замерах!
На измерение прибора не оказывает влияние
окружающее освещение, в современных спектрофотометрах можно выбрать любой стандартизированный источник (A, C, D50, D65, F2, F7 и F11 т.д.)
освещения, которые находятся в приборе в виде интегральных кривых, что позволяет наиболее точно
измерять цвета, адаптируя их к нужным условиям
освещения.
Не забывайте про метамеризм
При смене источника освещения многие цвета могут выглядеть по-разному, этот эффект называется
метамеризм.
Выбирая тот или иной источник освещения
в спектрофотометре, можно увидеть, как изменится
цвет.
Рис. 3. Эффект метамеризма
Типы спектрофотометров
Для измерения цвета с высокой
точностью используется любой из
трех типов спектрофотометров:
Сферический спектрофотометр
(спектрофотометр со сферической геометрией измерения) - это
устройство, внутри которого установлена сфера, покрытая
специальным материалом (обычно сульфатом бария).
Такие спектрофотометры одинаково точно могут измерять цвет глянцевой, матовой или текстурированной поверхности.
Существую ручные и настольные
варианты приборов. Ручные сферические спектрофотометры удобны в работе, мобильны, быстро окупаемы и
обеспечивают быстрое и точное измерение цвета.
Рис. 5. Новая серия Ci6x портативных спектрофотометров со сферической геометрией
измерения. Модели: Ci60, Ci62, Ci64 и Ci64UV
Cпектрофотометры с геометрией измерения 0/45° измеряют цвет
так, как видит его человеческий глаз, то есть с
учетом влияния текстуры измеряемой поверхности и
глянца.
Подразделяются на:
контактные (прибор помещают на измеряемую поверхность или закрепляют с помощью специальных держателей к кювете)
бесконтактные.
Бесконтактные
спектрофотометры - это приборы нового поколения, могут измерять цвет на
расстоянии от измеряемой поверхности.
Рис. 6. Бесконтактный настольный спектрофотометр X-Rite VS450 с геометрией 45/0°, разработанный для измерения цвета и глянца на различных типах влажных и сухих образцов, включая измерения краски, порошков и изделий из пластика.
Встроенный сенсорный датчик для измерения глянца дает возможность измерения 60-градусных коррелированных значений глянца, а универсальный форм фактор прибора облегчает измерения двух- и трехмерных объектов.
Мультиугловые спектрофотометры широко используются производителями автомобилей и их поставщиками для контроля
"металликов" и "перламутров". Только эти приборы способны контролировать
покрытия подобного рода.
Свет, попадая на покрытия с металлизированным
или перламутровым пигментом, отражается в нескольких направлениях, и только мультиугловой прибор
способен учесть изменения цвета под углами 15°, 25°,
45°, 75° и/или 110°.
Как и бесконтактные спектрофотометры на 0/45°, мультиугловые спектрофотометры способны измерять цвет, не прикасаясь к поверхности.
Рис. 7. X-Rite MA98 мультиугловой спектрофотометр
Смотрите видео о многоугловом спектрофотометре X-Rite МА98