Meranie farby a lesku v�liskov z termoplastov, 1. �as�

Slo�itost hodnocení výsledk� m��ení barvy a lesku vyplývá ji� z definic v oboru m��ení pou�ívaných a v jejich závislosti na subjektivních i objektivních podmínkách m��ení.

M��ENÍ BARVY A LESKU – KOLOMETRIE – CO JE BARVA

Na jednoduchou otázku: co je barva? je odpov�� pom�rn� slo�itá – barva je mnohozna�ný psychosenzorický, fyzikální a psychofyzikální pojem:

Psychosenzorické – vjemové – hledisko

Barva vyjad�uje vlastnost lidského zrakového vjemu, kterou se rozlišují dv� bez strukturní �ásti zrakového pole stejného tvaru a velikosti.

Je to �ást zrakového vjemu, která z�stává, odmyslíme-li si z n�ho dojem prostorového rozlo�ení, rozm�r� a �asové prom�nlivosti toho, co vidíme.

Barva je zpravidla ur�ena spektrálním slo�ením sv�telného podn�tu vstupujícího do oka, vnímání barvy tedy závisí na vlastnostech a stavu oka pozorovatele barvy, na podmínkách pozorování, na psychickém stavu pozorovatele a jeho psychologii.

Fyzikální – objektivní – hledisko

Barva je charakterizována spektrálním slo�ením barevného podn�tu, tj. spektrálním slo�ením sv�tla emitovaného sv�telným zdrojem, sv�tla, které zdrojem prošlo nebo sv�tla odra�eného od jeho povrchu.

Spektrální slo�ení barevného sv�tla, které ur�uje, z jakých jednobarevných slo�ek se dané sv�tlo skládá, je objektivn� zjistitelná a m��itelná fyzikální veli�ina, veli�ina nezávislá na našem oku.

Psychofyzikální hledisko

Z pohledu psychofyzikálního se p�ihlí�í k vyhodnocování barevného podn�tu barvocitlivými bu�kami našeho oka.

P�i tomto p�ístupu se vyhodnocuje barevný podn�t o ur�itém spektrálním slo�ení podle citlivosti zrakového orgánu na barvy.

Barva sv�tla, barva primárních sv�telných zá�i�� je psychosenzorický pojem, jemu� odpovídá psychofyzikální pojem barevnost – chromati�nost.

Barva sv�tla, barva sekundárních sv�telných zá�i�� se vystihuje fyzikálním pojmem kolorita.

Z uvedeného vyplývá, �e ka�dou barvu m��eme objektivn� a fyzikáln� jednozna�n� popsat, ale vnímat ji m��eme rozdíln� v závislosti nap�íklad na nálad�, únav�, apod.

Z fyzikálního hlediska je barevnost ur�ena spektrálním slo�ením sv�tla vysílaného jeho zdrojem.

Fyzikální popis kolority je zalo�en na barevnosti a relativní intenzit� sv�tla odra�eného od povrchu t�lesa nebo z t�lesa vystupujícího.

Barva sv�tla a barva t�lesa se obvykle posuzuje na základ� t�chto vlastností:

Tón barvy – ur�uje barevnost podle vlnové délky dominantního monochromatického sv�tla, které je v barv� zastoupené, a které dává sv�tlu nejv�tší energetický p�ísp�vek.

Tón barvy je dán vlnovou délkou daného sv�tla.

Sytost barvy – �istota barvy – je to vlastnost zrakového vjemu, umo��uje posoudit ú�ast �isté, pestré barvy na celkovém vjemu.

Sytost je dána pom�rem energií jednotlivých monochromatických sv�tel zastoupených v dané barv�.

Sytá barva – úzké pásmo vlnových délek - je tvo�ena z mála jednotlivých sv�tel, barvu lze dob�e ur�it.

Málo sytá barva – širší pásmo vlnových délek – je slo�ena z více sv�tel, co� p�ináší problematické rozeznání jednotlivých barev.

Jas barvy – jas je integrálním energetickým parametrem sv�tla a vyjad�uje sou�et všech energetických p�ísp�vk� jednotlivých monochromatických sv�tel, z nich� se barva skládá.

Jas je dán hodnotou maxima k�ivky vlnových délek dané barvy, menší jas má ni�ší hodnotu maxima.

obr.: Spektrofotometr - Konica Minolta

M��ENÍ BARVY A LESKU – ADITIVNÍ A SUBTRAKTIVNÍ MÍSENÍ BAREV

Aditivní – sou�tové – mísení barev

K jednomu barevnému sv�tlu se p�idají další, jiná barevná sv�tla. Výsledné sv�tlo má bohatší spektrální slo�ení ne� jednotlivá díl�í sv�tla.

Subtraktivní – ode�ítací – mísení barev

P�i subtraktivním mísení barev se z daného mnohobarevného sv�tla odebírají – ode�ítají – n�které jeho spektrální slo�ky. Výsledná barva má chudší spektrální slo�ení a jeví se jako jiná barva ne� p�vodní barva sv�tla.

Lidské oko nemá, ve slo�eném sv�tle, schopnost rozlišovat jednotlivé barvy. Výsledné sv�tlo, které oko vidí má v�dy jedinou barvu, ale je mo�no ho p�ipravit mnoha kombinacemi jednotlivých barev, co� je podstatou koloristiky – míchání barev pro výrobu dané barvy, respektive odstínu.

M��ENÍ BARVY A LESKU – LESK

Lesk – vnímání lesku – lesk je vizuální vnímání, které vzniká p�i pozorování povrchu daného objektu.

Vysoký lesk odpovídá vysokému odrazu, na objekt, dopadajícího sv�tla, co� znamená, �e dopadající sv�tlo se odrá�í v jednom sm�ru.

Vnímání pololesku a matu – toto vnímání odpovídá mírn�jšímu odrazu na objekt dopadajícího sv�tla a to znamená, �e dopadající sv�tlo se odrá�í rozptylov�.

M��ENÍ BARVY A LESKU

Pro objektivní i subjektivní m��ení barevnosti objekt� jsou pot�eba t�i elementy:

zdroj sv�tla – pozorovaný objekt a pozorovatel

Zdroj sv�tla – ka�dý sv�telný zdroj ve viditelné oblasti vyza�uje v dané vlnové délce r�zn� intenzivn�, z �eho� vyplývá, �e sv�tlo z r�zných zdroj� má jinou barevnost.

Sv�tlo ze zdroje sv�tla dopadá na objekt a v závislosti na vlastnostech povrchu a materiálu objektu se od n�ho odrá�í nebo je jím pohlcováno, obvykle se oba procesy d�jí sou�asn�.

Odra�ené sv�tlo dopadá na fotoreceptory lidského oka, oko v závislosti na spektrálním slo�ení zá�ení tyto zpracuje a mozek je následn� interpretuje jako vjem barvy.

Bílé sv�tlo je slo�eno ze sv�tel o vlnových délkách od cca 380 nm do cca 750 nm.

Pom�r intenzity sv�tla odra�eného od objektu k intenzit� sv�tla dopadajícího na objekt se nazývá reflektance.

Reflektance vyjad�uje, jak moc objekt sv�tlo o dané vlnové délce odrá�í. Kdy� reflektanci zjistíme pro všechny vlnové délky v intervalu denního sv�tla – 380 a� 750 nm – získáme reflexní spektrum charakterizující daný objekt.

M��ENÍ BARVY A LESKU – SPEKTROFOTOMETR

K m��ení reflexního spektra se pou�ívají reflexní spektrofotometry, které pro zjišt�ní intenzity odra�eného sv�tla, pro jednotlivé vlnové délky, pou�ívají difrak�ní m�í�ky.

Na difrak�ní m�í�ce rozlo�ené sv�tlo dopadá na �adu fotodetektor�, které prom�ní dopadající sv�tlo na elektrický signál.

Spektrofotometr se nejd�íve sám zkalibruje na absolutní bílou, která �ádné sv�tlo nepohlcuje a následn� dá do pom�ru intenzitu odra�eného sv�tla od m��eného objektu k intenzit� dopadajícího sv�tla a to pro všechny vlnové délky a tak se získá reflexní spektrum daného objektu.  

U ru�ních spektrofotometr� je difrak�ní m�í�ka fixní a p�ístroje mají �adu fotodetektor� pro m��ení s odstupem 10 nm.

Laboratorní p�ístroje mají jeden detektor a difrak�ní m�í�ka je oto�ná, co� umo��uje nastavit citlivost intervalu m��ení na jednotky nm.

Jako zdroj sv�tla u ru�ních spektrometr� se pou�ívají halogenové výbojky nebo LED zdroje.

Stolní, laboratorní spektrofotometry jsou osazovány xenonovými výbojkami.

M��ENÍ BARVY A LESKU – GEOMETRIE M��ÍCÍ SOUSTAVY

Pro m��ení odrazných ploch hodnocených objekt� se, v principu, pou�ívají �ty�i geometrická uspo�ádání m��ící soustavy.

Geometrické uspo�ádání vyjad�uje, pod jakým úhlem dopadá sv�tlo a pod jakým úhlem je ora�ené sv�tlo snímáno.

Krom� absorp�ních vlastností materiálu hodnoceného objektu, p�i m��ení zále�í i na jakosti hodnoceného povrchu. Desény – strukturovaný povrch – odrá�í dopadající sv�tlo do r�zných sm�r�, co� ovliv�uje m��ení barevnosti. Jakost povrchu výst�iku – matný, lesklý, desénovaný – tedy ovlivní m��ení a nam��íme r�zné hodnoty barevnosti.

Ozna�ení geometrie m��ení – 45 / 0 ; 0 / 45 ; 8 / d ; d / 8 – první znak ur�uje pod jakým úhlem sv�tlo na výst�ik dopadá, druhý pod jakým úhlem se odrá�í, d znamená difuzní osv�tlení.

U uspo�ádání 45/0 a 0/45 se v�dy snímá paprsek, který je mimo p�ímý odraz.

U geometrií s difuzním osv�tlením, s integra�ní koulí – 8/d a d/8 – je výst�ik osv�tlen bu� ze všech stran, nebo je ze všech stran odrazu p�iveden signál do detektoru – tím je m��ení, do jistí míry, nezávislé na struktu�e m��eného povrchu.

Metody s integra�ní koulí umo��ují zahrnout slo�ku z p�ímého odrazu nebo jí nezahrnout do m��ení. To umo��uje bílá nebo �erná záklopka vlo�ená do prostoru s p�ímým odrazem.

Nezahrnout p�ímý odraz se doporu�uje u m��ení barevnosti u vysoce lesklých povrch�, u nich� je p�ímý odraz nejv�tší.

Z uvedeného, mimo jiné vyplývá, �e pro mo�nost porovnání m��ení na r�zných pracovištích mezi sebou musíme mít stejné m��ící p�ístroje se stejnou geometrií uspo�ádání m��ící soustavy a m��it na výst�icích p�edem ur�ené stejné místo.

2. �ást »