Kolorimetrelerin Görme Şekli

 

Doğru ölçüm geometrisi seçimi

Uzun şirket içi tartışmalardan sonra bir kolorimetre tedarik etme kararı verildi, hangisinin seçileceği o zaman baş ağrısı başlıyor. Yalnızca hangi tedarikçiye karar vermekle kalmamalı, aynı zamanda gerekli ölçüm görevini en iyi karşılayan ekipmanı da seçmelisiniz. İlk karar kriterleri, spektral çözünürlük ve tekrarlanabilirliğin belirleyici bir rol oynadığı, istenen hassasiyet derecesi olmalıdır. Bir diğer önemli kıyaslama noktası da ölçüm geometrisidir, çünkü esas olarak ölçüm sonuçlarından çıkarılacak sonucu etkiler. Yanlış karar verilmesi, tedarikçi ve alıcı arasındaki iletişimde renk farklılıklarının değerlendirilmesinde sorunlara yol açacaktır. Çünkü renk farklılıkları, tedarikçi ve alıcı arasındaki iletişimde farklı yorumlanabilecektir. Bu nedenle ölçüm geometrisinin tüm taraflar arasında onaylanması ve ilgili göreve uygun olması gerekir.

 

Ölçüm Geometrisini kapatamazsınız

​Ölçüm geometrisi, bir yandan kolorimetrenin ışık kaynağı ile numune arasındaki, diğer yandan da numune ile sensör arasındaki bağlantıdır. Bir insan gözlemci, ölçüm geometrisinden kalıcı olarak etkilendiği gerçeğinin her zaman farkında olmayabilir: ışık dağınık veya doğrudan olabilir, belirli bir yönden gelecektir, göz, ölçülen numuneye belirli bir açıdan bakacaktır, vb. .

Renk ölçerlerde de rengin nasıl algılandığı bu tür optik-geometrik koşullara bağlıdır. Farklı üreticiler tarafından sağlanan, uluslararası ve ulusal standartlarla tanımlanan ölçüm geometrilerinin yapısı, ölçüm numunesinin aydınlatılma ve görüntülenme şekline göre farklılık göstermektedir. Prensip olarak yansıma ve iletim ölçümleri için ölçüm geometrileri arasında ayrım yapmak gereklidir.

 

Yansıma Ölçümünün Beş Geometrisi

​45°:0° ölçüm geometrisi yönlü aydınlatmayı kullanır. Bir ışık kaynağı numuneyi aydınlatır ve ışığı dikeye 45° açıyla yönlendirir. Numunenin mükemmel şekilde homojen bir şekilde aydınlatılması, özellikle de yapılandırılmış bir yüzeye sahipse, yalnızca dairesel aydınlatma (ölçüm geometrisi 45°:0°) kullanılarak elde edilebilir. 45°:0° ölçüm geometrisinin "kraliyet ligine" yaklaşma dairesel bir aydınlatma cihazı, yani 45°c:0° ölçüm geometrisi kullanılarak gerçekleştirilebilir. Bu varyasyonda ışık, dairesel olarak düzenlenmiş ışık ileten kablolar aracılığıyla seçici olarak ölçüm numunesine yönlendirilir. Işık iletkenlerinin sayısı ve dolayısıyla aralarındaki mesafe, aydınlatma kalitesi için belirleyici faktördür. Çok özel uygulamalar için numune, 45°'lik bir açıdan yönlendirilen tek bir ışık huzmesiyle bile aydınlatılabilir. Görüntüleme 0°'nin altında yapılır. Bu geometri 45°x:0° olarak adlandırılır.




Parlaklığa ve yüzeye bağlı ölçümler için halka aydınlatmalı 45°a:0° ölçüm geometrisi.
------------------------------

d:8° ölçüm geometrisi, dağınık aydınlatma (Ulbricht küresi) sağlayan bir optik cihaza sahiptir. Işık ör. Bir ksenon lambanın görüntüsü bir küreye yansıtılıyor. Kürenin iç kısmı, ışık manifoldunu yansıtan yüksek oranda yansıtıcı beyaz bir maddeyle (baryum sülfat, seramik, özel plastik) kaplanmıştır. Kürenin içindeki optik bir eleman olan örtücü, yönlü ışınların ölçüm örneğine doğrudan ulaşmasını engeller. Numune kürenin bir açıklığına konumlandırılır ve mükemmele yakın bir dağınık ışıkla her yönden aydınlatılır. Yüzey durumundaki farklılıklar (doku ve/veya parlaklık seviyesi) ölçüm değerini etkileyemez. Kürenin tepesindeki bir açıklıktan sensör, dikeyle 8°'lik bir açıyla ölçülen yüzeyi görüntülüyor. Numune yüzeyinden aynasal ışığın yansımasını önlemek için birçok cihazda parlaklık tuzağı bulunur. Bu, kürenin dışında siyah kaplamalı bir boşluk olan "optik" bir parlaklık tuzağı olabilir. Gözlem açıklığına -8° açıyla düzenlenen tuzak açık olduğunda kürenin iç duvarından yansıyacak olan ışık ortadan kaldırılacak ve dolayısıyla numuneyi aydınlatamayacaktır. Eşit derecede yeterli bir alternatif olarak parlaklığın sayısal kontrolü de mümkündür. Burada ek bir ışık kaynağı, ölçüm numunesini numune normaline -8°'de yönlü bir ışık huzmesiyle aydınlatır. Yönlü ve dağınık yansıma arasındaki ilişki parlaklık bileşeninin hesaplanmasına olanak sağlar. Parlaklığı içeren ölçüm sistemi di:8° olarak adlandırılırken parlaklık hariç ölçüm sistemi de:8° olarak tanımlanır.

Diğer bir küresel geometri ise kağıt endüstrisinde yaygın olarak kullanılan d:0°'dir. Benzer şekilde buradaki d:8° geometrisi örnekte eşit şekilde dağınık bir şekilde aydınlatılmıştır. Ancak görüntüleme 0°'nin altında dikey olarak yapılır. Sensör açıklığının bu şekilde konumlandırılması otomatik olarak "parlaklık hariç" bir ölçüm sistemine yol açar. Elde edilen ölçüm değerleri, de:8° ölçüm geometrisi altındaki değerlerle karşılaştırılabilir.




Spherical geometry d:8°; optionally with (de:8°) or without (di:8°) gloss trap: The d:8°- geometry features both possibilities.
------------------------------

Metal efektli kaplamalar gibi efekt malzemeleri, di:8° ve de:8° veya 45:0° geometrilerinden herhangi biri tarafından yeterince değerlendirilemez; bunun nedeni, bunların aydınlatma açısına ve görüş açısına bağlı olmasıdır. Bu durumda numunenin 45°'nin altında aydınlatıldığı çeşitli açılarda ölçüm yapılması gerekir. Görüş açıları, “olarak” tanımlama koduyla birlikte “Spekülerden Uzak” açısı olarak tanımlanır. Fiili standartlar 45°:as25°, 45°:as45° ve 45°:as75° açılarıdır. Bazı durumlarda 45°:as15° veya 45°:as110° gibi ek açı kombinasyonları gerekir.

Ölçüm geometrileri hakkında temel bir açıklama: Aslında, ölçüm sonucu üzerinde herhangi bir etki olmaksızın aydınlatma yönünü ve görüş yönünü değiştirmek mümkündür. Dolayısıyla d :8° ve 8°:d veya 45°:0° ve 0°:45° eşdeğerdir.

 

İletim ölçümü için üç geometri

Yansımayı ölçmenin yanı sıra, küresel geometriye sahip birçok tezgah üstü cihaz aynı zamanda şeffaf malzemelerin ölçümüne de olanak tanır. Bunu yapmak için numune, kürenin ışık çıkış portu ile sensörün ışık giriş portu arasında bulunan cihazın iletim odasına yerleştirilir. Yansıma ölçümleri için ölçüm portu daha sonra di:180° iletim geometrisine olanak tanıyan beyaz bir yüzeyle kaplanır (genellikle bu amaç için kalibrasyon standardı kullanılır). Burada dağınık ve yönlü - düzenli - bileşenlerden oluşan toplam iletim ölçülür. Öte yandan, ölçüm portuna bir "parlaklık tutucu" yerleştirilirse, yalnızca dağınık iletim değerlendirilir ve ölçüm geometrisi de:180° olarak adlandırılır.

Özel ölçüm görevleri için, yalnızca iletimin normal bileşenlerini ölçen, 0°:180° geometrisine sahip özel renk ölçüm cihazları mevcuttur. Ancak bu cihazlar yansıma ölçümleri için kullanılamayacaklarından çok amaçlı ölçüm cihazları olarak uygun değildir.

-----------------------------

Hangi Ölçüm Geometrisi en iyisidir?

​Kullanılacak ölçüm geometrisinin türü, ölçüm sonucundan çıkarmak istediğiniz sonuca bağlıdır. Ölçümün görsel izlenime yakın olması gerekiyorsa ölçüm sonucu yüzeye ve parlaklığa bağlı olmalıdır. Aynı şekilde göz her zaman renk ve yüzeyin toplam izlenimini algılar. Bu amaçla parlaklık hariç ölçüm geometrileri istenilen sonucu verir çünkü optik yapıları nedeniyle parlaklık ve yüzey koşullarına bağlı değerler sağlarlar. Teknik çözüm şu şekildedir: 45° açı altında aydınlatma, 0° açı altında ölçüm, dağınık aydınlatma ile küresel geometri uygulanması ve parlaklık hariç ölçüm (de:8° veya d:0°.

Öte yandan, renklendirici ve/veya konsantrasyonundaki değişiklikler gibi değişiklikleri tespit etmek için ilgili yüzey yapısından bağımsız olarak malzemeye bakılması amaçlanıyorsa, malzemenin toplam yansımasının kaydedilmesi gerekir. Burada yüzey yansıması sabit bir birimi temsil eder (boya ve plastik durumunda toplam yansımanın yaklaşık %4'ü). Değeri tüm yüzey değişimlerinde değişmeden kalır ve ölçüm sonucu üzerinde hiçbir etkisi yoktur.

Teknik çözüm: Bu durumda küresel geometriye ve parlaklık dahil ölçüme sahip bir kolorimetre gereklidir (eğer ölçüm cihazında parlaklık tutucu varsa bu kapatılmalıdır). Bu şekilde, parlaklık ve yapıdan bağımsız olarak numunenin toplam yansıması tanınır. Bu yöntem aynı zamanda Bilgisayar Renk Eşleştirme (CCM) için de önerilir.



Sıvı veya katı numunelerin iletim ölçümü için ölçüm geometrisi d:180°. Toplam iletimin ölçümü için di:180° veya yalnızca dağınık iletimin ölçümü için de:180°.

Konica Minolta'dan Uzman Danışmanlığı

Profesyonel bir kolorimetre üreticisi olarak Konica Minolta, çok çeşitli spektrofotometreler ve üçlü uyarı cihazları sunmaktadır. Çok sayıda olası ölçüm görevi, kişiye özel çözümler gerektirir. Kişisel, kişiye özel danışmanlık, doğru kararın verilmesinde son derece destekleyicidir.