Wszystkie produkty wysyłamy w całym kraju, więcej informacji można znaleźć w naszym sklepie.
Barwa, jak ją widzi oko ludzkie.
Ostateczne wrażenie kolorystyczne produktu jest definiowane nie tylko przez pigmentację podłoża lub farby, lecz także przez również przez właściwości powierzchni. Próbka o wysokim połysku z tą samą pigmentacją jest wizualnie oceniana jako ciemniejsza przez oko w porównaniu z próbką matową lub strukturalną. Aby wyjaśnić to zjawisko, należy przyjrzeć się bliżej rysunkowi obok który wyjaśnia interakcję pomiędzy światłem a podłożem.
Kiedy "białe" światło pada na nieprzezroczystą próbkę, jego część jest bezpośrednio odbijana od powierzchni. Jest to próbka lustrzana odpowiadająca za połysk (p) danego elementu. Pozostała część przenika przez podłoże i jest selektywnie wchłaniana i rozpraszana przez pigmenty. Rozproszone światło ostatecznie wraca do obserwatora i tworzy wrażenie kolorystyczne (k).
W przyrządach o geometrii 45/0 zastosowano oświetlenie kierunkowe cyrkularne pod kątem 45°, a pomiar reflektancji (natężenia światła odbitego) odbywa się pionowo nad próbką, czyli pod kątem 0° do normalnej. Oświetlenie cyrkularne jest konieczne do uzyskania powtarzalności wyniku pomiaru oraz uniknięcia zależności wyniku od kierunku pomiaru na strefach silnie fakturowanych lub o wzorze powierzchni noszącym cechy kierunku. Za pomocą tej geometrii barwa zostanie oceniona tak, jak w normalnych warunkach wzorcowania wizualnego. Gdy czytamy, na przykład czasopismo wydrukowane na papierze o wysokim połysku, trzymamy je tak, aby odbicie źródła światła nie oślepiało nas. Jeżeli porównujemy przedmiot o wysokim połysku z próbką, która wykazuje tę samą pigmentację, lecz jest matowa lub strukturalna, nasze oko postrzega przedmiot o wysokim połysku jako ciemniejszy, a jego barwy jako bardziej nasycone. Właśnie taki rezultat da pomiar przyrządem o geometrii 45/0.Różnice w połysku/strukturze powierzchni odczytywane są przez przyrząd jako różnice barwy. Geometria 45/0 jest wrażliwa na połysk i ogólnie zgodna z wrażeniem wizualnym człowieka. Cechy te są bardzo istotne w następujących zastosowaniach: porównywanie różnych serii w procesie produkcji stała wizualnie barwa przy produkcji, gdy następuje montaż wielu części o różnym pochodzeniu.
Kontrola fizycznej tonacji barwy
W geometrii sferycznej d/8 próbka oświetlona jest światłem rozproszonym (dyfuzyjnie - stąd litera d w oznaczeniu), za pomocą kuli pokrytej bielą. Przesłona we wnętrzu kuli sprawia, że światło nie pada bezpośrednio na powierzchnię próbki. Pomiar następuje pod kątem 8°. Przyrządy o takiej geometrii występują w dwóch wariantach, zależnie od ich konstrukcji i przeznaczenia: spin oraz spex. Wariant „spin" (od angielskiego „specular included") oznacza, iż mierzone jest całkowite światło odbite od próbki: odbicie dyfuzyjne (barwa) + odbicie kierunkowe (połysk). Efektem takiej geometrii pomiaru jest uniezależnienie odczytu barwy od połysku. Wynik pomiaru barwy jest niezależny od tego, czy powierzchnia próbki jest połyskliwa, czy matowa, czy też o wyraźnej strukturze.
Różnice w połysku lub strukturze powierzchni nie wpływają na różnice odczytu barwy
Geometria pomiaru typu „spin" nadaje się do następujących zastosowań:
badanie mocy barwy w zależności od czasu dyspersji
test wpływu warunków klimatycznych na pigment
recepturowanie farb
W układzie „spex" (specular excluded) pułapka połysku pochłania ukierunkowane światło odbite od próbki (połysk = składowa zwierciadlana ). W tej konfiguracji symulowany jest odczyt barwy zgodny z oceną wizualną, podobnie do geometrii 45/0. Dla powierzchni matowych i o połysku średnim występują jednak znaczące odchyłki w odczytach między 45/0 a geometrią sferyczną d/8 typu „spex", ponieważ pułapka połysku niecałkowicie eliminuje komponentę połysku. Tylko pomiary wykonane w tych samych warunkach są ze sobą porównywalne.
Metoda pomiaru koloru, która wyklucza odbicie lustrzane, nazywana jest także SCE (Specular Component Excluded). Jeśli połysk jest uwzględniony w pomiarze koloru, to metoda ta nosi nazwę SCI (Specular Component Included). Są to synomimy spex i spin.
W trybie SCE / spex , połysk próbki jest wyłączony z pomiaru i mierzone jest tylko odbicie rozproszone. W ten sposób uzyskuje się ocenę koloru, która jest zgodna z tym, jak obserwator- człowiek widzi kolor obiektu. Metoda ta ma szczególnie zastosowanie przy weryfikacji koloru partii produkcyjnej z wzorcem.
Przy zastosowaniu trybu SCI / spin, składowa połysku jest dołączana do odbicia rozproszonego. Ten typ oceny koloru mierzy całkowity wygląd niezależnie od specyfiki powierzchni. Tryb SCI /spin jest stosowany przy projektowaniu i dobieraniu kolorów
Kryteria te muszą być dokładnie rozważone przy wyborze urządzenia. Niektóre urządzenia mogą mierzyć jednocześnie SCE i SCI.
Postrzeganie barwy Dziesięć milionów - tak wiele tonacji barwy może rozróżniać oko ludzkie. Nic więc dziwnego, że nie możemy barwy dokładnie zatrzymać w pamięci, nie mówiąc już o ponownym rozpoznawaniu określonej barwy. Do tego barwa zyskuje coraz większe znaczenie jako kryterium jakości w przemyśle. Jednolity odcień barwy gra dzisiaj dużą rolę w przypadku wielu produktów. Jest to trudne do osiągnięcia już wówczas, gdy poszczególne elementy produkowane są w różnych oddziałach jednej firmy, a będzie się jeszcze bardziej komplikować, gdy będą one pochodzić od różnych dostawców. Ostatecznie jednak barwa musi być identyczna! Wizualna ocena barwy zależy w dużej mierze od zdolności postrzegania barw przez indywidualnego obserwatora, a także jego wieku czy np. aktualnego nastroju. Wpływają też na to czynniki zewnętrzne, jak barwa otoczenia i jasność. Ograniczone są również nasze możliwości precyzyjnego opisywania i dokumentowania barw i ich różnic. Jedynym sensownym rozwiązaniem jest zastosowanie przyrządów do pomiaru barwy, spełniających wymogi i założenia znormalizowanych systemów barw, akceptowanych na forum międzynarodowym. Tylko w ten sposób możemy zapewnić obiektywną ocenę i kontrolę barw. Na postrzeganie barwy wpływ mają następujące trzy podstawowe elementy: źródło światła obserwator próbka.
Źródło światła Postrzeganie barw przez oko ludzkie zależy od oświetlenia, chociaż barwa jako własność fizyczna materiału, jest od oświetlenia niezależna. Z tego względu należy definiować źródło światła. Użyte do pomiaru barwy źródło światła musi wykazywać ciągłość energii w całym paśmie spektralnym widzenia (od 400 do 700 nm). CIE (Commission Internationale de I'Eclairage - Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa) definiuje źródło światła przez ilość emitowanej energii przy każdej długości fali (względny spektralny rozkład energii). Najważniejszymi znormalizowanymi rodzajami światła są: światło dzienne D65, C światło żarowe A światło świetlówek F2 , F11
Obserwator Obserwator jest ważnym elementem systemu określania barwy. Światło odbite od barwnego przedmiotu trafia do ludzkiego oka, przechodzi przez soczewkę i pada na siatkówkę. Tam znajdują się trzy różne receptory światłoczułe: jeden z nich reaguje na światło czerwone, drugi na zielone, a trzeci na światło niebieskie. Ich łączne działanie sprawia, że w mózgu powstaje odczucie barwy. Aby określić stopień czułości receptorów, CIE dokonała w latach 1931-1964 systematycznego testowania ludzkiego wzroku. Na podstawie osiągniętych wyników ustalono dwa normatywne kąty obserwacji: 2° i 10°; odpowiadają one mniejszemu i większemu polu widzenia.Przy obserwacji przedmiotu sygnał wizualny z oka jest rezultatem całkowania na dużej powierzchni. Ten fakt odzwierciedla najbardziej sytuacja obserwatora znormalizowanego 10°.
Obiekt Źródło światła i obserwator zostali określeni normatywnie przez CIE i ich krzywe spektralne zapamiętane w spektrofotometrach do pomiaru barwy. Jedynymi zmiennymi pozostałymi do określenia są optyczne właściwości przedmiotu. Urządzenia do pomiaru barwy mierzą światło odbite od powierzchni przedmiotu. Zjawisko odbicia dotyczy wszystkich długości fali w całym widmie widzialnym, a uzyskane wyniki pomiarów zwane są danymi spektralnymi reflektancji. Przykładowo, czarny przedmiot nie wykaże odbicia światła w całym paśmie widma widzialnego (0% reflektancji), natomiast powierzchnia idealnie biała odbije całe światło (100% reflektancji). Wszystkie inne barwy odbijają światło tylko w określonych strefach spektrum. Stąd każda barwa ma specyficzną krzywą spektralną porównywalną ze wzorem odcisków palców.
Systemy barw Systemy barw są kombinacją informacji pochodzących od trzech elementów: źródła światła obserwatora obiektu Systemy te stanowią narzędzie do określania, analizy i dokumentacji barw i jej różnic. System barw zalecany przez CIE to system o nazwie CIELab. Jest to układ współrzędnych prostokątnych i składa się z dwóch osi, a* i b*, które usytuowane są względem siebie pod kątem prostym i definiują tonację barwy. Trzecia oś oznacza jasność L*. Jest ona prostopadła do płaszczyzny a* b*. W systemie tym można określić każdą barwę poprzez współrzędne L*, a*, b*. Alternatywnie używa się współrzędnych L*, C*, h°. C* ( = chroma) oznacza nasycenie barwy natomiast kąt hş jest innym oznaczeniem faktycznego odcienia barwy (kąt tonacji barwy). By wytwarzać zawsze jednakowy kolor, trzeba ustalić wzorzec (standard) i porównywać z nim bieżącą produkcję - typowa sytuacja na linii klient/dostawca. Porównuje się tu i ustala oraz zapisuje różnice barwy a nie ich wartości bezwzględne. Zazwyczaj całkowita odchyłka barwy ΔE* stanowi o zgodności barw. ΔE* = [(ΔL*)2 + (Δa*)2 + (Δb*)2]0,5 Dwie pary próbek mogą wykazywać te same wartości ΔE*, jednak wizualnie okażą się różne. Do ustalenia rzeczywistych odchyłek barwy należy przeanalizować składowe ΔL*, Δa*, Δb*, lub ΔL*, ΔC*, ΔH*. Różnice są obliczane i interpretowane jak następuje: Δ = wartości próbki minus wartości wzorca Klient i dostawca muszą się porozumieć co do dopuszczalnej różnicy barwy. Uzgodnione wartości i tolerancje zależą zarówno od wymagań klienta, jak również od możliwości technicznych dostawcy.
Przyrządy do pomiaru barw W przemyśle stosowane są dwa rodzaje geometrii pomiarów: geometria 45/0 i geometria sferyczna (d/8).
Więcej informacji nt pomiaru barw, przestrzeni barwnej i zasad działania spektrofotometrów.
Obiekty określane jako białe charakteryzuje to, że przy oświetleniu światłem polichromatycznym, np. dziennym, absorbują tylko minimalną część tego strumienia światła a przeważającą część dyfuzyjnie odbijają z praktycznie takim samym składem spektralnym, jak padające światło.
Białość, czy też stopień białości, jest zazwyczaj wyrażana w procentach, jako stosunek współczynnika odbicia powierzchni mierzonej próbki do współczynnika odbicia idealnej powierzchni rozpraszającej (standardu białości), oświetlanej i obserwowanej w jednakowych warunkach. Za standard o białości 100 % jest przyjęty tlenek magnezu (MgO). Jego przygotowanie jest jednak poniekąd złożone, powolne i mało powtarzalne, dlatego obecnie przeważnie używa się wysoce czystego siarczanu barowego (BaSO4) w postaci proszku sprasowanego do pastylek, lub dopuszczalne są opalowe płytki szklane ze szlifowaną powierzchnią. Białość mierzonych i porównywanych materiałów jest w tym przypadku zawsze niższa niż 100 %. Drugi sposób wyrażania białości opiera się o współrzędne kolorymetryczne X, Y, Z, ewentualnie Y, x, y. Opracowano cały szereg wzorów do obliczania białości. Należy liczyć się z tym, że wartości te zazwyczaj znacznie przekraczają liczbę 100, co często wzbudza zdziwienie, ponieważ użyte jest wyobrażenie idealnej, maksymalnej białości 100 %. Do mierzenia białości stosuje się spektrofotometry, ze sferyczną geometrią (kula Ulbrichta dyfuzyjnie rozpraszająca światło) oraz z geometrią celowaną (0 st. /45 st. lub 45 st. /0 st. ). Warunki oświetlenie/obserwator są tradycyjnie C/2 st. lub ostatnio D65/10 st. . W końcu procedury opierają się o mierzenie całej krzywej reemisji, lub określanie współczynnika odbicia tylko dla jednej lub trzech dyskretnych długości fali. Anglo-amerykańska literatura i normy rozróżniają dwa terminy białości. Oprócz terminu "whiteness", który jest szerszy, istnieje jeszcze pojęcie "brightness", które jest związane tylko z białością określoną w wyniku mierzenia przy jednej długości fali 457 nm. Chodzi właściwie o określenie dyfuzyjnego współczynnika odbicia w niebieskiej części spektrum. Obok białości spotkać się można jeszcze z parametrem "yellowness" (żółtość, stopień zżółknięcia), ponieważ wiadomo, że białe powierzchnie narażone na działanie światła mają skłonności do żółknięcia. Zasada mierzenia przy długości fali 457 nm najczęściej jest stosowana przy określaniu białości papieru, tektury i lignin. Obecnie procedura mierzenia jest podana w normach ISO 2470 i ISO 3688 dla geometrii mierzenia d/0 st. . Odpowiednikiem tej tzw. białości ISO jest białość TAPPI (norma TAPPI T452), która wykorzystuje do mierzenia spektrofotometry z geometrią liniową 0 st. /45 st. .
Następna tradycyjna procedura jest oparta o przyrządy Leukometr lub Elrepho, gdzie mierzy się współczynnik odbicia w trzech długościach fali. Praktycznie to oznacza mierzenie przez trzy filtry, które przepuszczają światło o długościach fal 471 nm (niebieski), 535 nm (zielony) i 615 nm (czerwony). Stwierdzona reemisja jest porównywana ze standardem białości, którym jest siarczan barowy. Jest ciekawe, że niektórzy producenci farb emulsyjnych wciąż trzymają się tej, dziś już trochę przestarzałej metody. Z następnych znormalizowanych procedur mierzenia białości trzeba przypomnieć normę ISO 2469, oraz tzw. białość CIE, która jest w przypadku geometrii d/0 st. definiowana dla średniego światła dziennego (ISO 11475 dla warunków D65/10 st. ) o dla oświetlenia pokojowego (ISO 11476 dla warunków C/2 st. ). Stopnie białości obliczane ze współrzędnych kolorymetrycznych reprezentują stosunkowo szeroki zbiór modeli obliczeniowych i zazwyczaj są nazywane nazwiskiem autora. Należy tu np. białość według Taube, Berger, Huntera, Stensby itp. Niejednolitość tych sposobów zmusiła Komisję międzynarodową ds oświetlenia do tego, że w 1982 roku zdefiniowała tzw. białość CIE i odcień (ťCIE-whiteness and tintť). Równania dla warunków D65/10 st. są następujące:
Stopień białości = = Y + 800 (0,3138 - x) + 1700 (0,3310 - y)
Nowoczesne spektrofotometry do mierzenia kolorów mają zazwyczaj wbudowany algorytm do obliczania stopnia białości oraz inne funkcje, np. stopień zżółknięcia, krycie, siłę koloru itp. Użytkownik nie musi tu przeprowadzać obliczeń ze współrzędnych kolorymetrycznych sam, ale przyrząd wyświetla już obliczoną wartość. Białość, ew. żółtość jest na przykład wprowadzona w amerykańskich normach ASTM E313 (dla obu geometrii i C/2 st. ):
Stopień białości = 3,37472 Z - 2,99 Y
Stopień zżółknięcia = 100 (1 - 0,875 Z/Y)
i ASTM D1925:
Stopień zżółknięcia = 100 (1,28 X - 1,06 Z)/Y
Z podanego przykładu jest oczywiste, że o ile partnerzy ze sfery dostawczo-odbiorczej chcą się porozumieć w zakresie kontroli białości, muszą wybrać taką samą metodę łącznie z jednakowymi warunkami obserwacji oraz zgodny typ przyrządu pomiarowego.
