Kolor i połysk to nie wszystko

Pomiar barwy i połysku staje się coraz bardziej powszechny w przemyśle. Spektrofotometry barwy pomagają nam w codziennym różnicowaniu barw i ocenie ewentualnych odchyleń koloru. Należy jednak pamiętać, że na ludzką percepcję barwy wpływa także połysk oraz profil powierzchni. Poniższy artykuł podsumowuje dostępne na rynku rozwiązania techniczne do spektrofotometrycznego pomiaru barwy, połysku oraz profilu powierzchni 3D.

Kolor i połysk to nie wszystko - artykuł pdf

Profesjonalna kontrola jakości wyglądu powłok

O pierwszym wrażeniu powłoki, farby czy lakieru decyduje jej wygląd, na który składa się w głównej mierze barwa, połysk i struktura powierzchni. Jednolity i głęboki kolor, efekt specjalny, stopień połysku oraz profil powierzchni umożliwiają wywołanie zamierzonego wrażenia na odbiorcy. Prawdziwym wyzwaniem jest jednak utrzymanie wysokiej jakości powłoki, bowiem kolor może blaknąć lub żółknąć a połysk matowieć. Zastanawiając się zatem nad wykonaniem powłoki o najwyższej jakości, należy wziąć pod uwagę urządzenia do jej kontroli oraz ich klasę.

Kontrola jakości barwy i połysku

Barwa nie jest łatwym parametrem do oceny, gdyż jej postrzeganie zależy od płci, indywidualnej wrażliwości na kolory czy oświetlenia.  Standardem w wielu gałęziach przemysłu jest obiektywny pomiar barwy przy użyciu spektrofotometru, który opisuje kolor jako punkt o współrzędnych  L*, a*, b* w przestrzeni CIE lab (Rys.1).

Precyzję pomiaru określają niskie wartości parametrów odtwarzalności i powtarzalności spektrofotometru.  Powtarzalność, pokazująca rozrzut odczytów danego przyrządu w tym samym miejscu tej samej próbki, nie powinna wynosić więcej niż 0,01. Natomiast gdy odtwarzalność, wskazująca dopuszczalny rozrzut pomiarów różnych egzemplarzy tego samego modelu urządzenia, nie będzie wyższa niż 0,1, możliwe będzie stosowanie zamiennego egzemplarza na czas kalibracji. Takimi parametrami urządzeń może pochwalić się firma BYK-Gardner, globalny lider urządzeń do kontroli jakości.

W przemyśle najczęściej stosowane są dwie geometrie pomiaru barwy: 45/0 oraz sferyczna d/8 spin. W geometrii 45/0 kolor zostanie zmierzony tak, jak widzi go oko ludzkie, z uwzględnieniem połysku i struktury. W geometrii d/8 spin światło jest rozproszone i kolor mierzony jest bez wpływu połysku lub tekstury powierzchni. Rozszerzonym wariantem tej geometrii jest d/8 spin i spex, pozwalający na pomiar koloru z uwzględnieniem połysku, struktury oraz kontrolę fizycznej tonacji barwy. Geometrię tą posiada przenośny spektrofotometr spectro2guide (Rys. 2), który występuje zarówno w geometrii 45/0, jak i d8 spin/spex, dzięki czemu oferuje wiele możliwości pomiaru.

Ze względu na wpływ połysku na odbiór barwy, spektrofotometry posiadają także wbudowane połyskomierze. Wysoki połysk sprawia, że barwa wydaje się ciemniejsza niż ta sama z wykończeniem matowym. Spectro2guide wyróżnia sią na tle innych urządzeń, gdyż oprócz miernika połysku pod kątem 60⁰, posiada także fluorymetr. Pomiar fluorescencji umożliwia kontrolę stabilności barwy względem czasu, dając gwarancję jej niezmienności. Funkcja ta występuje również w spektrofotometrze stacjonarnym color2view, który mierzy barwę w geometrii 45/0 a także wysoki i średni połysk wbudowanym połyskomierzem 20° i 60° (Rys. 3). Stabilność pomiarowa połyskomierzy BYK-Gardner od lat stanowi standard w wielu gałęziach przemysłu. Brak wrażliwości mierników na zakłócenia otoczenia czy różnice temperatur, umożliwia wiarygodną kontrolę jakości. Wszystkie urządzenia BYK-Gardner pozwalają na wprowadzenie standardów cyfrowych i globalne zarządzanie kolorem i połyskiem.

Pomiar głębokich czerni

Głębokie czernie mogą wykazywać zabarwienie w kierunku brązowego lub niebieskiego. Czerń z odcieniem niebieskim postrzegana jest jako ciemniejsza i pełniejsza, co sprawia, że jest preferowana w przemyśle lakierniczym i samochodowym. Do precyzyjnych pomiarów czerni, rekomendowane są spektrofotometry, które oprócz pomiaru barwy, połysku i fluorescencji, mierzą także parametry takie jak Blackness (głębia czerni), Jetness (stopień zróżnicowania czerni w zależności od barwy i jasności) i Undertone (barwny odcień czerni). Do tak zaawansowanych pomiarów BYK-Gardner rekomenduje specjalną linię spektrofotometrów PRO, przedstawionych poniżej (Rys. 4).

Pomiar efektów specjalnych lakierów

Wygląd powłok zawierających pigmenty specjalne zależy od kąta obserwacji oraz warunków oświetlenia. Pomiar i analiza kolorów metalicznych, perłowych, z efektem skrzenia czy ziarnistości, będzie wymagała zaawansowanego spektrofotometru wielokątowego. Przykładem takiego urządzenia jest byk-mac i firmy BYK-Gardner (Rys. 5), który umożliwia 5-kątowy pomiar barwy pod kątami 15º/25º/45º/75º/110º, dodatkowy pomiar pod kątem -15º dla pigmentów interferencyjnych oraz ocenę skrzenia i ziarnistości. Dodatkowo, poprzez wykrywanie i pomiar światła fluorescencyjnego, byk-mac i pozwala ocenić odporność powłoki na działanie światła dziennego.

 

Pomiar profilu powierzchni

Kontrola jakości barwy i połysku powierzchni o zróżnicowanym profilu, stanowiła dotąd duże wyzwanie. Ten sam kolor farby strukturalnej czy proszkowej może wyglądać różnie w zależności od jej profilu powierzchni. Innowacyjnym rozwiązaniem dla tego typu pomiarów jest urządzenie spectro2profiler firmy BYK-Gardner (Rys. 6), które umożliwia jednoczesny pomiar koloru, połysku, odbicia światła 2D i profilu powierzchni 3D.

Wielokątowe oświetlenie topografii próbki, pozwala natomiast na trójwymiarowe zbadanie profilu oraz zobrazowanie kształtu i głębokości reliefu powierzchni (Rys. 8).

Kilka opcji algorytmów pomiarowych, pozwala na ustawienie zakresów przyrządu w zależności od rodzaju mierzonych próbek, np. algorytm „Coarse Paint” do farb z wyrazistym profilem powierzchni lub „Fine Paint” dla delikatnego profilu. Spectro2profiler jest aktualnie jedynym urządzeniem na rynku łączącym tak zaawansowane techniki pomiarowe do kontroli jakości farb przez producentów oraz lakiernie. Wyniki przesyłane są do oprogramowania do archiwizacji i analizy danych smart-chart, które jest uniwersalne dla wszystkich przyrządów pomiarowych marki BYK-Gardner.

Wysoka jakość wyglądu powłoki wymaga oceny barwy, połysku i profilu powierzchni urządzeniami pomiarowymi o najlepszych parametrach. Prawidłowe wyniki pomiarów kontrolnych gwarantują powtarzalność wysokiej jakości produktu i przekładają się na zaufanie klientów. Autoryzowanym dystrybutorem urządzeń firmy BYK-Gardner opisanych w artykule jest firma PTH Eurotom Sp. z o.o. z siedzibą w Warszawie.