Coats Industrial

Zarejestruj się Coats.com

Kolory wyrażone liczbami

Pobierz dane techniczne
1.3Mb PDF

Spis treści Kashmir Shawls

Wstęp
Czym jest kolor?
Wzrokowe doznanie koloru
Przedstawienie graficzne
Percepcja koloru
Światło widzialne
Jednolita przestrzeń koloru
Przyrządy do pomiaru kolorów
Ocena różnic w kolorach
Ocena wzrokowa
Pomiar przy użyciu narzędzi
Urządzenie Coats Colour Capsure

Skontaktuj się z nami w sprawie rozwiązań Coats Colour


Wstęp

Kolor nie jest zjawiskiem rzeczywistym, dlatego też każdy postrzega kolory w inny sposób. Zwykle gdy pytamy o kolor jakiegoś przedmiotu, słyszymy odpowiedź subiektywną, np. "jasnoniebieski", "w kolorze nasyconego, ciemnego fioletu" lub "jasnozłocisty".

Dzięki zaawansowanym technologiom, specyfikacja kolorystyczna stała się precyzyjną nauką, pozwalającą na ilościowe określenie koloru liczbami. Teraz lepiej rozumiemy, czym są kolory i możemy z powodzeniem je dopasowywać.

W tym biuletynie technicznym wyjaśniamy standardowe systemy określające kolor w postaci numerycznej.

Czym jest kolor?

Nie ma prostej odpowiedzi na to pytanie, ponieważ kolor nie jest rzeczywisty z fizycznego punktu widzenia. Jest reakcją psychologiczną każdego człowieka na różnej długości fale energii promieniowania. Dlatego też kolor można zdefiniować jako wygląd przedmiotu będący interpretacją doznań wykrytych przez oko.

Postrzeganie kolorów

Ludzkie oko jest bardzo wrażliwym organem. Uważa się, że potrafi odróżnić od siedmiu do dziesięciu milionów barw.

Jednakże:

  • Człowiek nie ma precyzyjnej pamięci kolorów
  • Szacuje się, że co 12. mężczyzna nieprawidłowo postrzega kolory
  • Szacuje się, że jedna na 250. kobiet nieprawidłowo postrzega kolory
  • Postrzeganie kolorów jest kwestią indywidualną
  • Wiele drugorzędnych czynników takich jak światło w otoczeniu, kolor tła, przyjmowane leki czy alkohol również zakłóca sygnał przesyłany z oka do mózgu

Mając do czynienia z kolorami, musimy zaakceptować pewne ograniczenia, jednak staramy się wyeliminować jak najwięcej z nich porównując kolory w warunkach kontrolowanych.

IshiharaNieprawidłowe widzenie barw

Pomimo wysokiego odsetka ludzi z nieprawidłowym widzeniem barw, wiele osób, które zawodowo zajmują się akceptacją kolorów, nigdy nie przechodziło badań na widzenie barw.

Badanie Ishihary i Dvorine można wykorzystać jako badania stwierdzające nieprawidłowe widzenie barw. Podczas tych badań uczestnicy muszą odczytać liczby składające się z kolorowych kropek umieszczonych na tle, którego kolor zwykle jest mylony przez osoby z zaburzonym widzeniem barw.

W tej części skupimy się na czynnikach zaburzających informację oko-mózg podczas oceny kolorów.




Światło dzienne

Naturalne światło dzienne zwykle stanowi preferowane źródło światła podczas oceny kolorów. Różni się ono znacząco w zależności od:

  • pory dnia
  • pory roku
  • szerokości geograficznej
  • warunków pogodowych

Sztuczne światło stworzone w kabinie świetlnej nosi nazwę D65.

Poniższe ilustracje pokazują w jaki sposób tło oraz sąsiadujące kolory wpływają na postrzeganie kolorów.

BackgroundTło

Zielone prostokąty mają dokładnie taki sam kolor. Wydają się jednak inne z powodu wpływu żółtego i niebieskiego tła. Oko wychwytuje przeciwieństwo barwy tła i dodaje je do obiektu, co ma wpływ na obserwowany kolor.

Adjacent coloursKolory sąsiadujące

Wydaje się, że małe szare prostokąty mają różne kolory, przy czym prostokąty na górze wydają się ciemniejsze od tych na dole. W rzeczywistości wszystkie prostokąty mają taki sam odcień szarości. To właśnie kolory sąsiadujące z szarością powodują, że postrzegamy górne prostokąty jako ciemniejsze od dolnych.

Orientation



Kierunek

Zmiana kierunku ustawienia próbek może spowodować inny wygląd koloru. Pozycja próbki może także mieć wpływ na pomiar koloru. Dlatego też ważne jest, aby porównując lub mierząc dwie próbki ustawiać je w tym samym kierunku.

Opacity


Przezroczystość

Różnice w przezroczystości, szczególnie w przypadku próbek tkanin, mogą mieć istotny wpływ na wygląd i pomiar barwy, szczególnie w przypadku lekkich materiałów w jasnych kolorach. Idealnie byłoby złożyć materiał tak, aby wydawał się nieprzezroczysty.





Jeśli będziesz patrzeć na te statyczne obrazy, twoje oczy spowodują, że obrazy zaczną się poruszać. Aby się o tym przekonać, patrz na jeden z punktów przez kilka sekund, a obrazy zatrzymają się. Możesz też patrzeć na czarny środek koła, a obraz zatrzyma się. Wystarczy jednak że przesuniesz wzrok na następny czarny środek, a poprzedni poruszy się, gdy odwrócisz od niego wzrok. Niesamowite!

Moving circles

Spróbuj policzyć czarne punkty na tym obrazku!

Black dots to count

Wzrokowe doznanie koloru

Istnieje wiele metod opisywania kolorów za pomocą trójwymiarowego przedstawienia przestrzeni. W metodzie widzenia barwnego, doznanie wzrokowe interpretuje wrażenie kolorystyczne na podstawie odcienia, nasycenia barwy i jasności.

Odcień oznacza sposób w jaki postrzegamy barwę przedmiotu i stanowi atrybut doznania wzrokowego, dzięki któremu nadajemy nazwy kolorom - fioletowy, niebieski, zielony, pomarańczowy, czerwony, purpurowy itd.

Different Hue2

Chromancja (nasycenie lub czystość) stosowana jest w doznaniu wzrokowym do oceny proporcji chromatycznie czystej barwy (monochromatycznej). Chromancja opisuje czy kolor jest żywy czy zgaszony. Wskazuje jak bardzo barwa zbliżona jest do szarości lub czystego koloru. Jest niezależna od odcienia.

Different Chroma

Jasność opisuje stopień w jakim widziany obiekt wydaje się przenosić lub odbijać mniejszą lub większą ilość światła. Kolory można sklasyfikować jako ciemniejsze lub jaśniejsze, gdy porówna się ich wartości. Na przykład, jeśli położymy pomidora obok rzodkiewki, czerwień pomidora wyda się znacznie jaśniejsza niż czerwień rzodkiewki, która ma wartość ciemniejszej czerwieni.

Different Value

Przedstawienie graficzne

Odcień przedstawia się za pomocą pokazanego na ilustracji koła zwanego kołem barw.

Nasycenie zmienia się w płaszczyźnie poziomej, gdzie kolory w środku są szare (zgaszone) i stają się coraz bardziej nasycone (żywe) w miarę przesuwania się w prawo.

Jasność przedstawiana jest na osi pionowej. Każdy kolor można opisać tymi trzema wartościami: odcieniem, nasyceniem i jasnością, określającymi pojedynczy kolor. W ten sposób możemy stworzyć trójwymiarowy system opisywania koloru.

CF2000E Screen Shot - LCH Method

Widmo widzialne

Widmo widzialne to część widma elektromagnetycznego widzialna (możliwa do wykrycia) dla ludzkiego oka. Jednak widmo nie zawiera barw możliwych do odróżnienia przez ludzkie oczy i mózg. Barwy nienasycone takie jak różowy, oraz kolory fioletowe np. amarant nie występują, ponieważ są mieszanką wielu długości fal. Na schemacie pokazano kolory i zakresy długości ich fal. Kolor jest funkcją długości fali światła.

Visible Spectrum

Jednolita przestrzeń barw

Cała gama barw tworzy przestrzeń zawartą w pewnej strukturze. Przestrzenie barw są geometrycznym uporządkowaniem barw w zakresie doznania wzrokowego. Zdefiniowany model przestrzeni barw ilustruje możliwość określenia kolorów liczbami, tworząc tym samym kryterium obiektywnej klasyfikacji.

Wyjaśniono tutaj dwa trójwymiarowe modele przestrzeni barw określone przez C.I.E. (Commission Internationale de l'Eclairage - Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa):

  1. System CIELAB
  2. System CIELCH

Colour differenceSystem CIELAB

Przestrzeń barw CIE L*a*b jest najczęściej stosowaną metodą pomiaru i oceny koloru przedmiotu. Kolor L*a*b stworzono z myślą o jak największym podobieństwie do widzenia człowieka.

Opisuje barwy widzialne dla ludzkiego oka. System ten stosuje się na całym świecie do kontroli kolorów tkanin, farb, tuszy, tworzyw sztucznych, papieru, materiałów drukowanych i innych przedmiotów.

W przestrzeni barw CIE L*a*b występują trzy koordynaty (współrzędne) koloru trójwymiarowego:

  • L* współrzędna jasności (L* =0 oznacza czerń, a
    L* = 100 oznacza biel)
  • a* współrzędna udziału barwy czerwonej/ zielonej, gdzie +a* oznacza czerwień, a -a* oznacza zieleń
  • b* współrzędna udziału barwy żółtej/ niebieskiej, gdzie +b* oznacza żółty, a -b* oznacza niebieski

Colour spaceSystem CIELCH

W tej metodzie, współrzędne L* są takie same jak w CIE L*a*b, jednak na podstawie współrzędnych a* i b* oblicza się współrzędne C* i h*.

Dany kolor pozostaje w takiej samej lokalizacji w przestrzeni kolorystycznej, jednak metody CIELAB i CIELCH różnie opisują jego położenie.

Przestrzeń barw CIE L*C*h jest trójwymiarowa, a kolory rozmieszczone przy pomocy koordynat cylindrycznych w następujący sposób:

  • L* - współrzędna jasności
  • C* - współrzędna chromancji, odległość w płaszczyźnie prostopadłej do osi jasności
  • h* - kąt odcienia, wyrażony w stopniach, gdzie 0° oznacza położenie na osi +a*, przechodząc do 90° dla osi +b*, 180° dla -a*, 270° dla -b* i z powrotem do 360° = 0°

COATS-1441Ocena różnic w kolorze

Niezawodna metoda oceny różnicy w kolorze jest bardzo ważna. Niewłaściwy kolor może spowodować odrzucenie wyrobu, co oznacza niepotrzebne straty czasu i pieniędzy.

Istnieją dwie metody oceny koloru:

  1. Ocena wzrokowa
  2. omiar przy pomocy urządzeń

Ocena wzrokowa

W ocenie wzrokowej, warunki w jakich patrzymy mają ogromne znaczenie, jeśli mamy dokonać właściwej oceny. Podczas wzrokowej oceny koloru należy wziąć pod uwagę następujące aspekty:

  • Poziom oświetlenia musi być wystarczający, aby zapewnić widzenie przez czopki siatkówki.
  • Oświetlenie powinno być zgodne ze standardem CIE
  • Należy kontrolować tło na którym umieszcza się oglądaną próbkę; tło powinno być w kolorze neutralnej szarości, np. Munsell N5 lub N7
  • Należy kontrolować pole widzenia. Jeśli próbki mają różną wielkość, należy wyciąć ramkę z cienkiego szarego papieru i umieścić ją na próbkach, tak aby oglądany obszar miał taką samą wielkość
  • Próbki należy umieścić tuż obok siebie, bez odstępu
  • Wzorzec należy zawsze umieszczać po tej samej stronie pary, zwykle po lewej stronie
  • Należy odczekać kilka chwil, aby oko przyzwyczaiło się do oświetlenia otoczenia w kabinie świetlnej, przed obejrzeniem próbek różnic kolorów
  • Jeśli ogląda się próbki wysoko chromatyczne, należy odczekać kilka minut, aby oko odpoczęło przed dokonaniem oceny kolejnej pary próbek

Przyrządy do pomiaru kolorów

Do pomiaru kolorów wykorzystuje się dwa rodzaje przyrządów:

  1. Kolorymetry trójbodźcowe
  2. Spektrofotometry

Kolorymetr trójbodźcowy

Zastosowanie

Kolorymetry trójbodźcowe podają dane numeryczne stanowiące wartość bezwzględną, oraz różnice w kolorze między próbką odniesienia a próbką badaną. Stosowane są głównie do kontroli jakości, do określania zgodności ze standardami i określonymi wartościami tolerancji.

Działanie

Światło kieruje się na dany obiekt, a część odbitego światła zbiera, analizuje i zapisuje jego natężenie.

Zalety

  • Krótki czas pomiaru
  • Łatwe w użyciu
  • Względnie niski koszt

Spektrofotometry

COATS-1139Zastosowanie

Spektrofotometry stanowią podstawę wszelkich nowoczesnych opracowań kolorów, produkcji kolorów oraz systemów kontroli jakości kolorów.

  1. Stworzono je specjalnie z myślą o pomiarze kolorowych materiałów. Mierzą charakterystykę fotometryczną materiału w widmie widzialnym i tworzą wykresy widm próbek.
  2. Mogą również określić wygląd próbek w różnym oświetleniu, a tym samym obliczyć metameryzm.

Działanie

Światło kieruje się na dany obiekt, a część odbitego światła zbiera, analizuje i zapisuje jego natężenie. Jednak w spektrofotometrach odbiciowych natężenie odbitego światła mierzy się w serii odrębnych długości fal oddalonych o 5, 10 lub 20 nm w widmie widzialnym (zwykle od 380 do 730 nm lub od 400 do 700 nm).

Zalety

  • Wysoka precyzja
  • Możliwość jednoczesnego pomiaru wielu parametrów.

COATS-1155Pomiar przy pomocy urządzeń

Spektrofotometr może mierzyć wartości odbicia zarówno standardowego obiektu jaki i grup obiektów. Zmierzone wartości można przekonwertować na wartości różnic w kolorach za pomocą równań matematycznych CIELAB i CMC.



Korzystanie z systemu CIELAB

W systemie CIELAB całkowita różnic koloru Delta E łączy różnice trzech zmiennych L, a i b lub L, c i H. Parametr Delta E oznacza różnicę koloru. Wartość Delta E wyznacza się za pomocą różnic we wszystkich innych wymiarach, aby obliczyć pojedynczą liczbę. Termin Delta E wywodzi się z niemieckiego słowa Empfindung oznaczającego doznanie. Dosłownie Delta E oznacza więc różnicę w doznaniu.

Podstawowym ograniczeniem w używaniu CIE L*a*b jest niejednorodność przestrzeni barw. Powoduje to problemy z akceptowalnością koloru. Należy stosować różne tolerancje liczbowe w przypadku różnych kolorów standardowych, w zależności od ich lokalizacji w przestrzeni barw.

Równanie CMC

W gałęziach przemysłu, gdzie wzory na różnice kolorów są często stosowane w celu oceny tolerancji lub automatyzacji prób zgodności (szczególnie w przemyśle włókienniczym), gdzie zwykle stosuje się obszar CIELAB, stwierdzono, że różnice w CIELAB mogą czasami powodować błędy. Naukowiec z firmy Coats, dr Roderick McDonald, opracował w 1979 r. równanie JPC, które zostało później przyjęte przez Komisję ds. Pomiarów Kolorów Stowarzyszenia Farbiarzy i Kolorystów. Na podstawie tego wzoru stworzono równanie CMC. Równanie CMC (2:1) stosuje się w przemyśle włókienniczym do oceny kolorów za pomocą przyrządów. W tym wzorze dokonuje się poprawek uwzględniając jasność, nasycenie barw i różnice w odcieniach.

coats colour expressUrządzenie Coats Colour Capsure

W Coats wiemy, jak istotny jest precyzyjny pomiar kolorów oraz konieczność szybkiej dostawy nici i zamków. Coats Colour Capsure to poręczne, przenośne urządzenie pomiarowe uzupełniające działanie spektrofotometru, który zwykle stosuje się w warunkach laboratoryjnych.

  1. Przenośna kapsuła ma załadowane standardowe karty kolorów Coats, odcienie dostępne w zapasach oraz inne odniesienia do kolorów.
  2. Pomaga kontrolować zmienne czynniki mające wpływ na proces doboru kolorów, takie jak oświetlenie, kąt patrzenia, warunki atmosferyczne, efekt tła oraz percepcja ludzkiego oka.

Charakterystyka i korzyści:

  • Precyzyjny, dokładny i szybki proces doboru kolorów
  • Udoskonalona wydajność: pomaga dokonać właściwego wyboru już za pierwszym razem, tym samym oszczędzając czas i środki
  • Kontrola odpadów i kosztów
  • Dostęp do różnych schematów kolorów, np. standardowych kart kolorów Coats, odcieni dostępnych w zapasach oraz inne referencje kolorystyczne
  • Większe powodzenie w przypadku dokonywania akceptacji
  • Możliwość załadowania własnych zapasów magazynowych w formie oprogramowania.
  • Zmniejszenie ilości przedawnionych zapasów

Więcej na temat urządzenia Coats Colour Capsure dowiesz się z naszej strony internetowej www.coatscolourexpress.com lub kontaktując się z lokalnym Biurem sprzedaży.