Meranie farby a lesku výliskov z termoplastov, 1. časť

  • 28.08.2017
  • Služby
Meranie farby a lesku výliskov z termoplastov, 1. časť

Jedným z kvalitatívnych parametrov výliskov z termoplastov je ich farba a lesk. Bohužiaľ, aj napriek relatívnej jednoduchosti merania - priložím napríklad ručný merací prístroj na výlisok, stlačím tlačidlo a prečítam zmeranú hodnotu - je interpretácia rovnakých hodnôt nameraných na dvoch alebo viacerých pracoviskách obvykle rozdielna.

Složitost hodnocení výsledků měření barvy a lesku vyplývá již z definic v oboru měření používaných a v jejich závislosti na subjektivních i objektivních podmínkách měření.


MĚŘENÍ BARVY A LESKU – KOLOMETRIE – CO JE BARVA

Na jednoduchou otázku: co je barva? je odpověď poměrně složitá – barva je mnohoznačný psychosenzorický, fyzikální a psychofyzikální pojem:


Psychosenzorické – vjemové – hledisko

Barva vyjadřuje vlastnost lidského zrakového vjemu, kterou se rozlišují dvě bez strukturní části zrakového pole stejného tvaru a velikosti.

Je to část zrakového vjemu, která zůstává, odmyslíme-li si z něho dojem prostorového rozložení, rozměrů a časové proměnlivosti toho, co vidíme.

Barva je zpravidla určena spektrálním složením světelného podnětu 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 složením barevného podnětu, tj. spektrálním složením světla emitovaného světelným zdrojem, světla, které zdrojem prošlo nebo světla odraženého od jeho povrchu.

Spektrální složení barevného světla, které určuje, z jakých jednobarevných složek se dané světlo skládá, je objektivně zjistitelná a měřitelná fyzikální veličina, veličina nezávislá na našem oku.

 

Psychofyzikální hledisko

Z pohledu psychofyzikálního se přihlíží k vyhodnocování barevného podnětu barvocitlivými buňkami našeho oka.

Při tomto přístupu se vyhodnocuje barevný podnět o určitém spektrálním složení podle citlivosti zrakového orgánu na barvy.

 

Barva světla, barva primárních světelných zářičů je psychosenzorický pojem, jemuž odpovídá psychofyzikální pojem barevnost – chromatičnost.

 

Barva světla, barva sekundárních světelných zářičů se vystihuje fyzikálním pojmem kolorita.

Z uvedeného vyplývá, že každou barvu můžeme objektivně a fyzikálně jednoznačně popsat, ale vnímat ji můžeme rozdílně v závislosti například na náladě, únavě, apod.

Z fyzikálního hlediska je barevnost určena spektrálním složením světla vysílaného jeho zdrojem.

Fyzikální popis kolority je založen na barevnosti a relativní intenzitě světla odraženého od povrchu tělesa nebo z tělesa vystupujícího.

Barva světla a barva tělesa se obvykle posuzuje na základě těchto vlastností:

 

Tón barvy – určuje barevnost podle vlnové délky dominantního monochromatického světla, které je v barvě zastoupené, a které dává světlu největší energetický příspěvek.

Tón barvy je dán vlnovou délkou daného světla.

 

Sytost barvy – čistota barvy – je to vlastnost zrakového vjemu, umožňuje posoudit účast čisté, pestré barvy na celkovém vjemu.

Sytost je dána poměrem energií jednotlivých monochromatických světel zastoupených v dané barvě.

Sytá barva – úzké pásmo vlnových délek - je tvořena z mála jednotlivých světel, barvu lze dobře určit.

Málo sytá barva – širší pásmo vlnových délek – je složena z více světel, což přináší problematické rozeznání jednotlivých barev.

 

Jas barvy – jas je integrálním energetickým parametrem světla a vyjadřuje součet všech energetických příspěvků jednotlivých monochromatických světel, z nichž se barva skládá.

Jas je dán hodnotou maxima křivky vlnových délek dané barvy, menší jas má nižší hodnotu maxima.


Spektrofotometr - Konica Minolta
   obr.: Spektrofotometr - Konica Minolta


MĚŘENÍ BARVY A LESKU – ADITIVNÍ A SUBTRAKTIVNÍ MÍSENÍ BAREV

Aditivní – součtové – mísení barev

K jednomu barevnému světlu se přidají další, jiná barevná světla. Výsledné světlo má bohatší spektrální složení než jednotlivá dílčí světla.

 

Subtraktivní – odečítací – mísení barev

Při subtraktivním mísení barev se z daného mnohobarevného světla odebírají – odečítají – některé jeho spektrální složky. Výsledná barva má chudší spektrální složení a jeví se jako jiná barva než původní barva světla.

Lidské oko nemá, ve složeném světle, schopnost rozlišovat jednotlivé barvy. Výsledné světlo, které oko vidí má vždy jedinou barvu, ale je možno ho připravit mnoha kombinacemi jednotlivých barev, což je podstatou koloristiky – míchání barev pro výrobu dané barvy, respektive odstínu.

 

MĚŘENÍ BARVY A LESKU – LESK

Lesk – vnímání lesku – lesk je vizuální vnímání, které vzniká při pozorování povrchu daného objektu.

 

Vysoký lesk odpovídá vysokému odrazu, na objekt, dopadajícího světla, což znamená, že dopadající světlo se odráží v jednom směru.

 

Vnímání pololesku a matu – toto vnímání odpovídá mírnějšímu odrazu na objekt dopadajícího světla a to znamená, že dopadající světlo se odráží rozptylově.

 

MĚŘENÍ BARVY A LESKU

Pro objektivní i subjektivní měření barevnosti objektů jsou potřeba tři elementy:

zdroj světla – pozorovaný objekt a pozorovatel

Zdroj světla – každý světelný zdroj ve viditelné oblasti vyzařuje v dané vlnové délce různě intenzivně, z čehož vyplývá, že světlo z různých zdrojů má jinou barevnost.

Světlo ze zdroje světla dopadá na objekt a v závislosti na vlastnostech povrchu a materiálu objektu se od něho odráží nebo je jím pohlcováno, obvykle se oba procesy dějí současně.

Odražené světlo dopadá na fotoreceptory lidského oka, oko v závislosti na spektrálním složení záření tyto zpracuje a mozek je následně interpretuje jako vjem barvy.

Bílé světlo je složeno ze světel o vlnových délkách od cca 380 nm do cca 750 nm.

 

Poměr intenzity světla odraženého od objektu k intenzitě světla dopadajícího na objekt se nazývá reflektance.

Reflektance vyjadřuje, jak moc objekt světlo o dané vlnové délce odráží. Když reflektanci zjistíme pro všechny vlnové délky v intervalu denního světla – 380 až 750 nm – získáme reflexní spektrum charakterizující daný objekt.

 

MĚŘENÍ BARVY A LESKU – SPEKTROFOTOMETR

K měření reflexního spektra se používají reflexní spektrofotometry, které pro zjištění intenzity odraženého světla, pro jednotlivé vlnové délky, používají difrakční mřížky.

Na difrakční mřížce rozložené světlo dopadá na řadu fotodetektorů, které promění dopadající světlo na elektrický signál.

Spektrofotometr se nejdříve sám zkalibruje na absolutní bílou, která žádné světlo nepohlcuje a následně dá do poměru intenzitu odraženého světla od měřeného objektu k intenzitě dopadajícího světla a to pro všechny vlnové délky a tak se získá reflexní spektrum daného objektu.  

U ručních spektrofotometrů je difrakční mřížka fixní a přístroje mají řadu fotodetektorů pro měření s odstupem 10 nm.

Laboratorní přístroje mají jeden detektor a difrakční mřížka je otočná, což umožňuje nastavit citlivost intervalu měření na jednotky nm.

Jako zdroj světla u ručních spektrometrů se používají halogenové výbojky nebo LED zdroje.

Stolní, laboratorní spektrofotometry jsou osazovány xenonovými výbojkami.

 

MĚŘENÍ BARVY A LESKU – GEOMETRIE MĚŘÍCÍ SOUSTAVY

Pro měření odrazných ploch hodnocených objektů se, v principu, používají čtyři geometrická uspořádání měřící soustavy.

Geometrické uspořádání vyjadřuje, pod jakým úhlem dopadá světlo a pod jakým úhlem je oražené světlo snímáno.

Kromě absorpčních vlastností materiálu hodnoceného objektu, při měření záleží i na jakosti hodnoceného povrchu. Desény – strukturovaný povrch – odráží dopadající světlo do různých směrů, což ovlivňuje měření barevnosti. Jakost povrchu výstřiku – matný, lesklý, desénovaný – tedy ovlivní měření a naměříme různé hodnoty barevnosti.

Označení geometrie měření – 45 / 0 ; 0 / 45 ; 8 / d ; d / 8 – první znak určuje pod jakým úhlem světlo na výstřik dopadá, druhý pod jakým úhlem se odráží, d znamená difuzní osvětlení.

U uspořádání 45/0 a 0/45 se vždy snímá paprsek, který je mimo přímý odraz.

U geometrií s difuzním osvětlením, s integrační koulí – 8/d a d/8 – je výstřik osvětlen buď ze všech stran, nebo je ze všech stran odrazu přiveden signál do detektoru – tím je měření, do jistí míry, nezávislé na struktuře měřeného povrchu.

Metody s integrační koulí umožňují zahrnout složku z přímého odrazu nebo jí nezahrnout do měření. To umožňuje bílá nebo černá záklopka vložená do prostoru s přímým odrazem.

Nezahrnout přímý odraz se doporučuje u měření barevnosti u vysoce lesklých povrchů, u nichž je přímý odraz největší.


Z uvedeného, mimo jiné vyplývá, že pro možnost porovnání měření na různých pracovištích mezi sebou musíme mít stejné měřící přístroje se stejnou geometrií uspořádání měřící soustavy a měřit na výstřicích předem určené stejné místo.

2. část »

  • autor:
  • LUBOMÍR ZEMAN, PLAST FORM SERVICE, s.r.o., foto ilustr. - Anamet


    Mohlo by vás tiež zaujímať



    • Nový prezident ZAP SR Alexander Matušek

      Nový prezident ZAP SR Alexander Matušek

      • 13.04.2018

      Zväz automobilového priemyslu Slovenskej republiky (ZAP SR) má nového prezidenta. Na základe rozhodnutia 24. zasadnutia Valného zhromaždenia sa ním stal Alexander Matušek. Nový prezident je dlhoročným členom ZAP SR, v posledných rokoch vykonával funkciu viceprezidenta a neskôr výkonného...

    • Rozhovor s Alešem Koutným zo spoločnosti ALFA CHROM servis s.r.o.

      Rozhovor s Alešem Koutným zo spoločnosti ALFA CHROM servis s.r.o.

      • 12.04.2018

      ALFA CHROM servis s.r.o. v moravskosliezskom Bruntále vykonáva opravy poškodených tvarov foriem, valcov, cylindrov a ďalších strojných súčastí a poskytuje kompletné služby v oblasti prípravy foriem do výroby pre široké portfólio zákazníkov nielen v Českej...

    • Najvýkonnejšia UV tlačiareň na Slovensku

      Najvýkonnejšia UV tlačiareň na Slovensku

      • 19.03.2018

      Najväčšou výhodou tlačiarne Willmark je široké technologické portfólio, ktoré obsiahne všetky požiadavky na vysokokvalitnú digitálnu a ofsetovú tlač. Tlačiareň Willmark zostáva verná povesti inovátora a opäť priniesla na slovenský trh nové prevratné tlačové technológie, vrátane najrýchlejšieho HQ...