Cómo elegir un colorímetro y espectrofotómetro
La construcción de los instrumentos de medición colorimétricos varía. Para reducir la ceguera de las empresas a la hora de comprar instrumentos, este artículo analizará las características de cada instrumento en función de los principios de medición de diferentes instrumentos de medición colorimétricos. Sobre esta base, con el propósito de control de calidad corporativo, se propone la compra. Medidas colorimétricas. Alguna base para el instrumento, con el fin de brindar alguna ayuda a las empresas a la hora de introducirlo.
Principio de medición del color
Según las diferentes estructuras, los colorímetros se pueden dividir en dos categorías: una es un colorímetro y la otra es un espectrofotómetro.
1. Colorímetro Un colorímetro es un colorímetro que utiliza filtros rojos, verdes y azules para descomponer la luz reflejada de una muestra de color, y luego la recibe del sensor y la convierte en un valor de cromaticidad del color. Para imitar la percepción visual del ojo humano y proporcionar valores de medición que cumplan con los estándares, la muestra bajo prueba debe iluminarse con una fuente de luz estándar. La sensibilidad espectral del sensor debe convertirse en la sensibilidad visual de un observador estándar a través de un filtro de color. Cuando el instrumento está calibrado correctamente, las medidas leídas por el colorímetro se pueden convertir fácilmente en valores triestímulos del color. La desventaja de los colorímetros es la incapacidad de lograr una verdadera relación lineal entre la coincidencia del filtro de color y el sensor y la sensibilidad del ojo humano a la visión del color. Se puede ver que existe un error principal en la medición del color del colorímetro y que la precisión absoluta de la medición del color no es alta.
2. Espectrofotómetro
El espectrofotómetro es un instrumento de medición de color que utiliza una rejilla para descomponer la luz reflejada de la muestra de color, y luego recibe el espectro reflejado a través del sensor y lo convierte. en el valor de cromaticidad del color. Mide el espectro de reflectancia visible total de muestras coloreadas. Por lo general, los puntos se miden a intervalos regulares en el espectro de reflectancia, aunque algunos espectrofotómetros pueden medir el espectro de forma continua. La forma en que funciona es que el color se mide como un fenómeno físico independiente del observador. Para obtener el valor triestímulo del color, puede integrar el espectro de reflexión e interpretar el color como una respuesta visual, por lo que es el instrumento de medición del color más flexible. Al mismo tiempo, dado que el espectrofotómetro mide todos los espectros de reflexión de la muestra de color, los resultados de la medición tienen una precisión absoluta alta.
Comparación de mediciones de color
1. El impacto del error de precisión absoluta en el trabajo de medición
Al comparar la diferencia de color de dos muestras de color, la precisión absoluta del colorímetro El impacto de los errores en la diferencia de color es una desviación de alto orden, por lo que al comparar dos muestras de color con el mismo colorímetro, la diferencia de color causada por el error de precisión absoluta del propio instrumento generalmente se puede ignorar. La razón es que al medir dos muestras de color, el colorímetro incluirá el error de precisión absoluta en el valor de medición de las dos muestras de color, y el impacto del error de precisión absoluta se reducirá al calcular y comparar las diferencias de color.
La precisión absoluta de algunos colorímetros de gama media a baja tiene una desviación tan grande que no se puede ignorar la diferencia de color producida al comparar dos muestras de color con grandes diferencias de color. Este tipo de colorímetro sólo se puede utilizar para comparar dos muestras con el mismo color pero con espectros diferentes y poca diferencia, como controlar la consistencia de un lote de tintas de impresión. Por lo tanto, en la impresión se utiliza un colorímetro para controlar la consistencia del color y lograr resultados satisfactorios.
Existen otras situaciones en la producción real. Si se utilizan dos colorímetros con una precisión absoluta inferior, la diferencia de color no se puede ignorar incluso si la diferencia de color de las muestras de color del mismo espectro es relativamente pequeña. Por ejemplo, una empresa * * * tiene dos plantas de impresión (fábrica A y fábrica B) en diferentes regiones que imprimen el mismo producto. La fábrica A fabrica planchas basándose en las muestras de color del cliente y distribuye las planchas (que también pueden ser documentos electrónicos o películas). ) a Fábrica B * * * Impresión. Si dos ramas utilizan colorímetros con una precisión absoluta inferior para controlar la reproducción del color de material impreso, no se puede ignorar la cuestión de la coherencia en la medición de las diferencias de color. Dado que la Fábrica B no tiene muestras de color del cliente ni muestras de impresión de la Fábrica A, solo puede controlar la diferencia de color basándose en los datos de medición del color proporcionados por el colorímetro de la Fábrica A.
Los errores de precisión absoluta de los colorímetros utilizados para medir el color en las fábricas A y B se incluirán en los resultados de medición respectivamente, lo que hará que se desconozca la consistencia del color del producto, pero los datos del color son los mismos.
2. El impacto de los pasos de medición en la precisión de la medición del espectrofotómetro.
Medir el color con un espectrofotómetro implica integrar el espectro de reflectancia de una muestra. En la práctica, la mayoría de los espectrofotómetros suelen medir puntos en el espectro de reflectancia cada 10 nm o 20 nm y luego los suman para obtener el valor triestímulo del color. En teoría, cuanto menor sea el tamaño del paso de separación, más preciso será el valor de cromaticidad medido.
De hecho, la diferencia de color de un par de muestras metaméricas con curvas de reflectancia espectral significativamente diferentes sólo cambia ligeramente como función de paso. Los resultados experimentales también demuestran que las mediciones de color de estas muestras utilizando un espectrofotómetro con pasos de medición de 65438 ± 00 nm y 20 nm respectivamente no solo tienen la misma diferencia de color, sino que también tienen el mismo valor triestímulo. En la mayoría de los casos, las medidas difieren sólo en el segundo decimal.
Las personas pueden ver muestras de color bajo diferentes fuentes de luz, pero un espectrofotómetro siempre utiliza la misma fuente de luz para medir el color. Por lo tanto, diferentes pasos de medición tienen menos impacto que cambiar la fuente de luz o cambiar el observador. La impresión utiliza tintas de tres colores para replicar los colores y tonos del original, por lo que el metamerismo es el fenómeno más común en materiales impresos y originales. Del análisis anterior, se puede ver que determinar la diferencia de color entre el original y el material impreso bajo qué condiciones de iluminación de la fuente de luz es mucho más importante que reducir los pasos de medición del espectrofotómetro. 3. Medida del metamerismo en colores mezclados.
La preparación de tintas de colores planos es esencialmente una combinación metamérica de colores. Si la reflectancia espectral de dos colores es exactamente la misma, entonces los dos colores tendrán el mismo aspecto independientemente de las condiciones de la fuente de luz. De hecho, mientras se reproduzcan diferentes colores utilizando diferentes pigmentos (como tintas producidas por diferentes fabricantes), su reflectancia espectral no puede ser completamente consistente. Al realizar una mezcla precisa de colores planos, incluso si la diferencia de color mostrada por el colorímetro cumple con los requisitos, el ojo humano puede distinguir fácilmente las dos muestras de color al observar dos muestras de color bajo condiciones de fuente de luz con diferentes características de distribución de energía espectral de la fuente de luz del colorímetro. diferencia de color. Por lo tanto, al hacer coincidir colores con precisión, preste atención a la diferencia en las curvas de reflexión espectral de las dos muestras de color. Dado que el colorímetro no puede medir el espectro de reflexión de la muestra de color punto por punto, y algunos modelos de espectrofotómetros vendidos en el mercado ya pueden generar la curva de reflexión espectral de la muestra de color, se recomienda utilizar un espectrofotómetro en la preparación del color directo. tinta.
Cuando las empresas compran colorímetros, deben partir del uso real de la unidad y no comprarlos a ciegas, lo que causaría desperdicios innecesarios. Con base en las características de varios instrumentos de medición colorimétrica, el autor hace las siguientes sugerencias.
(1) Si el colorímetro requerido por la empresa se utiliza para controlar la consistencia del color de la tinta del producto impreso durante el proceso de impresión, es razonable elegir el colorímetro, porque la precisión de la diferencia de color El control también se puede cumplir en la producción real cuando sea necesario, tiene una ventaja de precio sobre los espectrofotómetros.
(2) Si desea transferir datos de medición colorimétrica entre diferentes bases de producción de la misma empresa para controlar la consistencia del color de los mismos productos en cada base de producción, debe elegir un espectrofotómetro, porque Medición colorimétrica La alta precisión absoluta del instrumento es la garantía necesaria para asegurar la consistencia del color de los mismos productos en cada base de producción.
(3) Es discutible si se debe elegir un espectrofotómetro con un tamaño de paso de medición más pequeño, porque un tamaño de paso de medición más pequeño significa un mayor costo del instrumento, y su capacidad para evaluar la diferencia de color de muestras metaméricas puede no ser mejorado en consecuencia.
(4) La mayoría de los clientes no tienen requisitos estrictos para que el color de la muestra y el color del material impreso sean exactamente iguales en cualquier condición de observación, por lo que no es particularmente importante si el espectrofotómetro tiene salida de reflectancia espectral.