Цветовые измерения: Терминология приборов

Сегодня познакомимся с терминами, которые характеризуют свойства спектрофотометров и наиболее часто используются в спецификациях на колориметрические приборы. 

Основные термины

Воспроизводимость – цветовое различие, получаемое на одном и том же приборе при повторном измерении образцов со стабильными характеристиками в контролируемых температурных условиях с короткими или длинными интервалами времени.
Межприборная согласованность – усредненное цветовое различие, обычно выражаемое в единицах цветового различия CIELab или СМС между данными конкретного прибора и данными реального или теоретического эталонного прибора данного типа.

Цветовые измерения: Выбор спектрофотометра

Сегодня речь пойдет о выборе спектрофотометра.
Выбор типа прибора для конкретного применения - это комплексная технико-экономическая проблема.
Приборы различаются по точности и функциональным возможностям, что, соответственно, сказывается на их стоимости.
Некоторые задачи цветового менеджмента однозначно определяют тип приборов. Так, On-Line спектрофотометры, устанавливаемые на производственных линиях для контроля цвета и других оптических свойств движущихся материалов, должны иметь геометрию 45/0 или 0/45. Первая цифра означает угол между нормалью к поверхности образца и направлением освещения образца, вторая – угол между нормалью и направлением наблюдения. Эта геометрия позволяет осуществлять измерение без контакта с образцом.

Цветовые измерения: Элементы, схема, принцип работы спектрофотометра

Элементы спектрофотометра

Все спектрофотометры содержат следующие элементы:

• Источник света
• Оптические элементы, такие, как сфера, зеркала, линзы, световоды
• Устройство разложения отраженного от образца света в спектр
• Фотоэлектрический приемник

Эти элементы объединены оптической схемой прибора, определяющей характер прохождения света от источника до приемника.

Цветовые измерения: спектрофотометр

На смену колориметру пришел более совершенный прибор – спектрофотометр.

Основные преимущества

Его основное преимущество перед колориметром – более высокая точность в определении координат цвета. Это преимущество позволило стать спектрофотометрам самыми распространенными в колориметрии приборами, которые по мере снижения стоимости производства находят все более новые и новые области применения в различных отраслях промышленности.
С помощью спектрофотометра после единичного измерения образца можно увидеть координаты цвета при любом стандартном освещении и наблюдателе.

Цветовые измерения: колориметры

Координаты цвета
Цвет является трехмерной величиной. Измерить цвет – значит определить три характеристики в одной из стандартных колориметрических систем при стандартных условиях освещения и наблюдения. Характеристиками, которые позволяют однозначно определить цвет, являются координаты цвета, например, X,Y,Z.

Три метода.

В колориметрии существуют три метода измерения цвета

• Визуальный метод - привлекаются обученные колористы-наблюдатели. Данный метод сегодня используется редко.
• Расчетный (спектрофотометрический) метод – требует измерения спектральных коэффициентов отражения образца и знания функций сложения цветов в совокупности со спектральным распределением энергии в источнике света. Самый популярный метод.
• Объективный метод – измерение отношения координат цвета испытуемого образца цвета покрытия и образца сравнения с известными координатами цвета. Объективный метод получил широкое распространение в промышленности.

Цветовые измерения: визуальные и инструментальные.

"Дегустаторы цвета"
Необходимость цветовых измерений возникла в связи с обнаружением дефектов цветового зрения и индивидуальных различий в восприятии цвета.
На уровне визуальных цветовых измерений подобные попытки предпринимались еще в древности. Но в то время цветовые измерения отличались от современных. В Китае, например, отбирали маленьких детей с совершенным цветовым зрением для воспитания будущих «дегустаторов цвета», их мнение определяло качество шелков и фарфора. Дегустаторы цвета воспитывались в монастырях, режим и питание соблюдались очень строго, это обеспечивало отличный результат. Такая система подбора колористов существовала на заре промышленной революции и в европейских странах.

Цветовые измерения

Вид оптико-физических измерений.

Цветовые измерения являются наиболее массовым видом оптико-физических измерений.
Качество продукции более двадцати отраслей промышленного и сельскохозяйственного производства может быть определено по результатам цветовых измерений:

• Лакокрасочная
• Нефтехимическая
• Текстильная
• Швейная
• Кожевенно-обувная
• Пищевая
• Электронная
• Фармацевтическая и др

За последние десятилетия появились сообщения о технологических звеньях и даже целых производствах, которые управляются автоматизированными цветоизмерительными приборами. Цветовые измерения применяются также в медицинской диагностике, криминалистике, при изучении Земли и Космоса.

Колористы-наблюдатели.

Наряду с опережающим развитием инструментальных методов продолжают также существовать визуальные методы с привлечением обученных колористов-наблюдателей, применяющих систематизированные наборы цветов, например, атласы и цветовые шкалы. Необходимость в экспертных визуальных оценках качества по цвету будет сохраняться неопределенно долго. Это вызвано многофактурной, динамической природой цветового восприятия. Именно в неразрывном содружестве визуальных и инструментальных методов измерений и состоит принципиальное отличие цветовых измерений от всех остальных.