Spektrometre / Spektrofotometre

Spektrometre veya Renk Ölçer?

Renk Ölçer, tristimulus emiliminden sonra çalışır ve insan vizyonunu taklit eder. İnsan gözünde üç farklı renkte koni tipinde kırmızı, yeşil ve mavi olmak üzere üç temel renk kaydedilir; renk ölçer bu renk algılamasını, kırmızı, yeşil ve mavi renk alanlarında hemen hemen aynı spektral hassasiyete sahip 3 renk sensörü vasıtasıyla taklit eder. Bu şekilde belirlenen renk değerleri, ölçme aygıtları tarafından ekranda X, Y ve Z değerleri olarak gösterilir; CIELab veya RGB gibi ortak renk alanlarına dönüşüm birçok aygıt tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir.

Spektrometre aynı temel prensibe göre çalışsalar da, renk ölçerler arasındaki en büyük fark hassasiyet ve sensörlerin sayısıdır. Cihazın kalitesine bağlı olarak, spektrometre cihazların tek haneli bir nanometre aralığında ki dalga boyuna özgü bir duyarlılığa sahip olması için önemli ölçüde daha fazla sensörle donatılmıştır. Böylece, sadece renk koordinatları belirlenemez, aynı zamanda spektral dağılım ve yoğunluk belirlenebilir ve çok daha kesin bir şekilde ifade edilebilir. Spektrofotometre metamerizmi de belirleyebilir. Bu olgu durumunda, Örneğin, belirli bir ışık kaynağının altındaki iki farklı cisim aynı renkteki gibi görünür, ancak farklı bir ışık kaynağı altında farklı bir renk farkı görünür ve belirgindir. Bunun nedeni, yüzeylerin genellikle farklı spektral yansıma özelliklerinin farklı pigmentlerin kullanılması nedeniyle ortaya çıkmasıdır.

Bu nedenle, spektrometre araştırma ve geliştirmede renk ve renk spektrumlarının hassas bir şekilde belirlenmesi gereken durumlarda tercih edilir.

Hangi Ölçüm Geometresi?

Doğru veya yanlış ölçüm geometrisi seçimi, ölçüm sonuçları üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve müşteriler veya tedarikçiler arasındaki bilgi alışverişi sırasında yorumlama hatalarına neden olabilir. Bu yüzden ölçüm geometrisi sonradan değiştirilemez veya ayarlanamaz olduğundan, satın almadan önce netlik sağlanmalıdır. Bilinen geometriler d / 8 ve 45/0'dır.

D / 8 ölçüm geometrisi dağınık ışık üretir, böylece yüzey dokusunun parlaklık ve pürüzlülük üzerindeki etkisi azalır. Bu ölçüm geometrisi ile rengin içine bakabilirsiniz. Kısmen, bu geometriye sahip ölçüm cihazlarının, parlak efektin ölçüm üzerinde etkili olması amacıyla optik parlaklıklar (SCI) (SCI) vardır. Buna karşılık, 45/0 ölçüm geometrisi insan algısına daha çok karşılık gelen yönlendirilmiş bir yansıma üretir. Bu nedenle, bir nesnenin insanlar üzerindeki görsel izleniminin ayarlanması gerektiğinde, 45/0 ölçüm geometrisini kullanmak mantıklı olacaktır.

Ölçüm Hassasiyeti

Hassasiyet gereksinimlerini belirlerken, bir serinin farklı ölçme cihazlarının karşılaştırılabilirliğinin yanı sıra ölçüm sonuçlarının tekrarlanabilirliğine dikkat edilmelidir. Özellikle spektrofotometre olması durumunda, ölçüm cihazlarının spektral bir çözünürlüğü de dikkate alınmalıdır.

İç denetim veya dış gereklilikler?

Bir Spektrofotometre satın almadan önce açıklığa kavuşturulması gereken önemli bir nokta mevcut referans değerleridir. Sürecin güvenilirliği ve kalitesi, özel olarak tanımlanmış renk değerlerine göre kontrol edilecek olan şirket iç ölçümleri ile ilgilidir mi? Aynı zamanda müşterilerin veya tedarikçilerin dış gereksinimleri dikkate alınmalı mı? Dış gereklilikler belirleyici ise, taraflar arasında hangi ölçme cihazlarının kullanılacağına ilişkin bir ön açıklık gerekmektedir. Ölçüm parametreleri hakkında bir anlaşma sağlamak özellikle önemlidir, aksi halde ölçüm değerlerinin karşılaştırılabilirliği mümkün değildir. (renk alanı, ölçüm geometrisi, ölçüm açıklığı, ışık türü, SCI, SCE, Spin, Spex)

Renk Alanı veya Renk Çizelgeleri?

Birçok karşılaştırmalı ölçüm, standart renk sistemleri veya renk kataloglarındaki renk değerlerini dikkate alır. Bilinen renk katalogları örn. RAL, NCS, DIN veya Pantone. Bu kataloglara dayanarak, üretim süreci ve kalite kontrolü sırasında görsel denetimler yapılabilir. Renk kartlarının baskı mürekkepleri, renklendirme veya renkli kaplamalarla görsel olarak karşılaştırılması, aynı koşullar altında objektif olarak kontrol edilemeyeceği için hatalıdır. Belirlenmiş koşullar altında, dijital olarak depolanan renk katalogları müşteri renk modelleriyle eşleştirilebileceğinden tekrarlanabilirlik ve nesnellik renk sayacı tarafından sağlanabilir.

Renk kartlarına ek olarak, genellikle renkleri belirlemek için CIELab veya RGB renk alanı gibi renk alanları kullanılır. Renk alanları, geometrik olarak tanımlanmış üç boyutlu cisimler olup, her renkte X, Y ve Z yönlerinde 3 koordinat bulunur. İlgili renk alanının mekansal koordinatlarını belirterek, renkler tam olarak belirlenebilir ve renk aralığı tam olarak tahmin edilebilir. Renkli alanlar, renk kataloglarının aksine, tüm algılanabilir renkleri temsil edebildiğinden yalnızca birkaç endüstride değil, aynı zamanda evrensel olarak da uygulanabilir olduğu için renk boşluklarının kullanımı genellikle daha karşılaştırılabilir ve bağımsızdır.

Ne tür bir ışık?

Farklı ışık türlerinin kullanılması renk gösterim algılamasını değiştirebilir. Dolayısıyla CIE, karşılaştırılabilirlik yaratmak için tanımlanmış bir spektral emisyona sahip standart ışıklandırıcılar oluşturmuştur. Uygulanan ışık tipinin seçimi, ürünün daha sonraki uygulamasına yönlendirilmelidir. Yaygın olarak yayılmış standart ışık türü D65'tir. D65, 6500 Kelvin'lik bir renk sıcaklığında UV bileşenleri ile gün ışığını simüle eder. Standart ışık türü C, aynı zamanda günışığı ifade eder, ancak yaklaşık 6770 Kelvin bir renk sıcaklığında UV bileşenleri içermez. Işık türü F11 veya TL84 ayrıca 4000 Kelvin'de mağaza aydınlatması olarak da adlandırılır ve ürünler yapay ışık altında tutulduğunda uygundur.

Hangi Tasarım?

Uygulamaya bağlı olarak ergonomi açısından uygun bir tasarım da seçilmelidir. Bazı spektrometre lerde ekran en üstte yer alırken, diğer spektrofotometre lerde veriler ön taraftan okunur ve sensör sistemi dahili olarak bir gövde içine yerleştirilir. Ayrıca, harici sensörlere sahip ölçüm aletleri de bulunmaktadır. Buna ek olarak, bazı spektrometre lerde, ölçüm cihazının ölçülecek nesneye konumlandırılmasına yardımcı olan dahili kameralar bulunur. Özellikle küçük nesneler ve küçük diyafram açıklıkları için bu fonksiyon, spektrometre nin doğru konumlandırılmasını seçmeye yardımcı olur.

Test örneği dokusu mu?

Pürüzsüz, düz ve katı yüzeyler ölçülebilir mi? Sıvılar mı yoksa ince tozların rengi belirlenmeli mi? Tüm uygulamalar için çözümler vardır. Yüzeyler pürüzsüz, sertleştirilmemişse, çoğunlukla kısmen saydam küvetler içeren özel cihazlar gereklidir. Bu küvetlerde farklı kıvamda olan malzemeler ölçülebilir ve test edilebilir.

Renk Alanı / Renk Ölçüm Sorunları

Renk alanının farklı renkleri bir renk alanı sistemi ile sınıflandırılır. Bir renk alanı sistemi, her rengin farklı eksenler üzerindeki koordinatlara göre sıralanmış olduğu bir koordinat sistemidir. İnsan gözünün yapısından kaynaklanan renk alanı üç eksende çalışır. Yaklaşık otuz renk alanı sistemi vardır.

En çok kullanılanlardan biri CieLab'tir. CIE Lab sistemi, 1976'da Uluslararası Aydınlatma CIE için Uluslararası Komisyon tarafından kurulan bir renk alanıdır. Bu CIE renk sisteminden geliştirilen ve 1931 yılında sunulan CIE standart kolorimetrik sistemine dayanmaktadır. Renk farklılıkları, spektrometreden bağımsız renkli 3B modelini kullanarak sayısal olarak belirlenecektir. Model objektiftir ve insan gözlerine en yakındır.

CIELab yapılandırılması nedir?

Ölçülen spektral eğriler üç koordinata indirgenir. Koordinat ekseni birbirine diktir:

L * parlaklık (0 = saf siyahtan 100 = saf beyaza)
a * kırmızı - yeşil ekseni temsil eder (negatif değerler yeşil, pozitif kırmızıdır)
b * sarı - mavi ekseni temsil eder (negatif değerler mavi, pozitif olanlar sarıdır)

Spektrofotmetre geliştirilmesindeki önemli sorun, insan gözü tarafından verilen renk gösterimleri ile aynı şekilde hissedilir ölçüm sonuçlarının verilmesidir. Renk alanının problemi, insanların renk algısı ile uyuşmazlıktır. Mürekkep karışımlar için, özellikle de sarı alanda algılama sorunu vardır. Öte yandan insan gözü, daha yüksek bir mavi oranını ekleyerek renk karıştırmada hile yapılabilir. Karışım daha fazla beyaz / parlak gösterir. Optik beyazlatmanın vazgeçilmez bir parçasıdır. Bu sorunu ortadan kaldırmak için çoğunlukla spektrometre kullanılır. Örneğin, yarı mamul ürünlerin üretiminde.

Karşılaştırma problemi: Yarı mamuller renk sayacı A ile ölçülür ve son ürünü üreten bir işlemci şirketine gönderilir. İşlemciler şirketinde gelen ürünler renk sayacı B ile ölçülür. Sonuç, A sayacı ile ölçülen verilerden farklıdır. Bu, üretim zincirinde kullanılan spektrometre aynı tipten olması, ayarlanması ve aynı laboratuvarda kalibre edilmesi ile hemen hemen aynı ölçüm sonuçlarına ulaşılması anlamına gelir. Yani şikayetler vakaların çoğunda önlenebilir. İdeal bir çözüm değildir, ancak her iki taraf renk sahasını daha önce belirlemiş oldukları ve aynı spektrofotometre kullandıkları için kesin olarak tanımlanmış renk farklılıklarıyla ilgili konuşabilirler.