Тип поверхні та її текстура мають досить сильний вплив на сприйняття кольору. Уявіть собі глянсовий журнал. Якщо світло падає прямо на сторінку, можливо, вам доведеться нахилити журнал, змінивши цим кут відбиття, щоб чітко бачити кольори.

SPIN АБО SPEX: ЯКИЙ РЕЖИМ КРАЩЕ ВИБРАТИ ПІД ЧАС ВИМІРЮВАННЯ КОЛЬОРУ?

Оскільки спектрофотометри визначають спектральні значення кольору, направляючи промінь світла на поверхню і вимірюючи коефіцієнт відбиття, правильний вибір приладу і режиму вимірювання мають вирішальне значення. Все це визначатиме, чи відповідає зразок необхідному значенню кольору, та як результати співвідносяться з візуальним сприйняттям.

Сферичні спектрофотометри широко використовуються у виробництві фарб, покриттів, пластмас та текстилю, оскільки вони мають можливість проводити вимірювання з або без врахування дзеркальності поверхні. Ця здатність дуже важлива для оцінювання лише кольору або кольору з урахуванням типу поверхні.

Як працює сферичний спектрометр

Внутрішній простір пристрою має сферичну форму. Пучок світла відбивається від білої матової поверхні всередині сфери і рівномірно розсіюється у всіх напрямках. Цей процес повторюється тисячі разів за долю секунди, створюючи однорідне дифузне освітлення об’єкта. Потім детектор приймає відбите під кутом 8 градусів від поверхні зразка світло для точного вимірювання кольору.

У сферичному спектрофотометрі є порт перегляду зразка (порт відбиття), дзеркальна пастка та порт зі світлочутливими детекторами, які визначають кількість світла, що відбивається від поверхні зразка. Дзеркальний порт можна відкривати або закривати, тим самим обираючи тип вимірювання.

SPIN АБО SPEX: ЯКИЙ РЕЖИМ КРАЩЕ ВИБРАТИ ПІД ЧАС ВИМІРЮВАННЯ КОЛЬОРУ?

Якщо порт відкритий, пристрій буде зчитувати колір без урахування дзеркальної складової в режимі Specular Excluded (SPEX). Якщо порт закрито, зчитування відбувається з урахуванням дзеркальної складової в режимі Specular Included (SPIN).

Щоб врахувати вплив текстури та блиску поверхні, вимірюйте в режимі SPEX

Вимірювання без урахування дзеркального відбивання (SPEX або SCE) – аналогічно тому, як людське око сприймає колір, оскільки характеристики поверхні стають його частиною. Іншими словами, глянсова поверхня зазвичай буде темнішою за матову поверхню одного і того ж кольору.

Коли дзеркальний порт відкритий, замість того, щоб відбиватися назад на поверхню зразка, світло з цієї частини стінки сфери спрямовується в чорну пастку і втрачається під час вимірювання. Чим яскравіша поверхня, тим менший відсоток світла повернеться до оптичного приймача приладу. Якщо поверхня зразка є ідеальним дзеркалом (100% блиск), прилад буде вважати колір ідеально чорним, незалежно від «істинного» кольору.

Щоб виключити вплив текстури та блиску поверхні, вимірюйте в режимі SPIN

Вимірювання з урахуванням дзеркального відбиття (SPIN або SCI) дозволяє отримати дані істинного кольору зразка, незалежно від типу поверхні. Функція вимірювання дзеркального відбиття усуває вплив текстури поверхні, вимірюючи виключно колір, подібно до того, як ваше око сприймало б зображення в журналі за відсутності блиску.

Якщо дзеркальний порт закритий, чорна пастка замінюється білою плиткою або пластиною, яка використовується під час освітлення зразка. Якщо зразок глянсовий, ця частина сфери повертатиме сигнал відбиття безпосередньо в порт з детектором. У цьому режимі прилад вимірює колір дзеркала як ідеально білий.

Рівномірне освітлення поверхні з усіх можливих напрямків створює ідеальне середовище для вимірювання сильно відполірованих зразків, наприклад, блискучі покриття та металеве пакування, або текстурних предметів, наприклад, килимові покриття та покрівельна черепиця.

Що найкраще підходить для визначення «істинного» кольору?

На малюнку нижче представлені зразки пластику з поверхнею, розділеною на кілька областей із різною шорсткістю. Незважаючи на те, що кожен окремий виріб виконаний з матеріалу з однорідним складом, гладка глянсова поверхня сприймається нами помітно темнішою, ніж матові ділянки.

SPIN АБО SPEX: ЯКИЙ РЕЖИМ КРАЩЕ ВИБРАТИ ПІД ЧАС ВИМІРЮВАННЯ КОЛЬОРУ?

Який спосіб вимірювання – Specular Included або Specular Excluded – слід використовувати для цих зразків?

Для розробки рецептури кольору виробники зазвичай обирають режим SPIN. Якщо налаштувати сферичний спектрометр для збору всього світла – як відбитого, так і розсіяного – не буде ніякої різниці глянцевий зразок чи матовий. Прилад визначить істинний колір матеріалу на будь-якій ділянці зразка. Якщо в лабораторних умовах це має сенс, то в процесі контролю якості ціль трохи відрізняється.

Наприклад, для виготовлення меблів в одному виробі можуть комбінуватися кілька матеріалів з різною текстурою (дерево, пластик, тканина, шкіра, метал та ін), але одного кольору. Якщо відділ контролю якості вимірюватиме ці складові з урахуванням дзеркальної складової (SPIN), два різні матеріали можуть мати одні й ті ж координати кольору, а значить, вваатиметься, що виріб пройшов контроль. Але для покупця це буде абсолютно не важливо, оскільки колір тканинної спинки крісла візуально не співпадає із пластиковими підлокітниками. У цьому випадку краще проводити вимірювання в режимі SPEX, оскільки воно вловлює колір ближче до того, як його бачить людське око.

Як ми писали в нашій минулій статті про порівняння сферичної та лінійної геометрії спектрофотометрів, якщо йдеться лише про візуальний контроль якості, найбільш підходящим рішенням можуть стати прилади з лінійною геометрією 45/0. Однак якщо ви плануєте застосовувати однин прилад для лабораторного контролю у розробці рецептур кольору і для виробничого контролю якості готового продукту, найкращим вибором стане спектрофотометр зі сферичною геометрією d/8° і двома режимами вимірювань (SPIN/SPEX).

При цьому не варто забувати, що кожна ситуація унікальна. Якщо виникли сумніви, який режим вимірювання потрібен саме вам, або хочете отримати консультацію щодо підбору приладів для контролю параметрів кольору – ви завжди можете звернутися до фахівців компанії Текса, за плечима яких багаторічний досвід вирішення найнестандартніших завдань.

З питань придбання спектрофотометрів та лабораторного обладнання звертайтеся до офіційного представника 3nh, LamyRheology, Neurtek, TQC Sheen, X-Rite, ATP-Engineering etc. в Україні – компанії Текса!