Renk Kalitesi İçin Ölçülecek Yüzeye Uygun Doğru Spektrofotometre Seçimi

Endüstriyel uygulamalarda özellikle metalik yüzeylerdeki yansıma, doku ve özel efektlere sahip yüzeylerde rengin kontrolü zor olabilir. En uygun renk ölçüm cihazını seçmek için mevcut ölçüm geometrilerinin her birini anlamak önemlidir. Bu teknik inceleme, endüstriyel tedarik zincirinde yer alan kişilerin ihtiyaca uygun doğru özelliklerde spektrofotometre seçimi yapmasına yardımcı olmak amacıyla küresel (difüze:8° veya d:8°), 45:0 (veya 0:45) ve çok açılı (MA) spektrofotometrelerin özelliklerini ve kullanım alanlarını açıklamaktadır.

Renk ve görünüm, ürün satışlarını ve marka başarısını doğrudan etkiler. Renk, markanın yönergelerini yansıtmalı ve spesifikasyonlara uygun olmalı ve tüketici ilgisini en üst düzeyde sağlamak için ürünün tüm bileşenleri bir araya geldiğinde renkleri eşleşmelidir. Üretim tedarik zinciri boyunca tutarlılığı korumak, özellikle ürünün bileşenlerinin farklı yerlerde üretildiği ve montaj sırasında bütün olarak bir araya geldiği bir iş akışında önemli zorluklar ortaya çıkarabilir. Özel yüzeylere sahip ürünlerde pazar gereksinimlerini karşılamak için, özel renk ölçüm araçlarına ve tekniklerine ihtiyaç vardır.

Küresel (d:8), 45:0 ve Çok Açılı Spektrofotometreler Arasındaki Fark.

Günümüzde endüstriyel uygulamalarda kullanılan üç temel spektrofotometre türü vardır: geleneksel 45:0, küresel ve çok açılı.

Terminoloji

Öncelikle terimlerin ne anlama geldiğine bakalım. 45:0 geometrili spektrofotometrede, ilk sayı aydınlatma açısını, ikinci sayı ise algılama açısını belirtir. 45:0 spektrofotometrede, ışık kaynağı numuneyi dikeye göre 45° açıyla doğrusal olarak aydınlatır ve yansıyan ışık detektöre 0° açıyla veya nesnenin yüzeyine dik olarak ulaşır., 45:0 spektrofotometrelerdeki geometri Şekil 1’de görülmektedir.

Şekil 1: 45:0 geometri spektrofotometre

Küresel (d:8°) spektrofotometre  ile ölçülecek nesne dağınık (difüze) olarak, başka bir değişle her yönden aydınlatılır ve dedektör, ölçülen nesnenin yüzeyinden 8° açıyla yansıyan ışığı alır. Bu “küresel geometri” olarak bilinir çünkü bu cihazda aydınlatmanın dağınık (difüze) olması için bir küre bulunur.

X-Rite Ci60 Serisi gibi bir küresel spektrofotometrede kürenin içi, ışığı yansıtmak ve dağıtmak için kullanılan oldukça yansıtıcı, düşük parlaklıkta, mat beyaz bir maddeyle kaplanmıştır ve bu da onu neredeyse mükemmel bir beyaz reflektör haline getirir. Işık demeti kürenin yüzeyindeki bir noktaya çarptığında ışığın %99’undan fazlası yansıtılır. Aynı zamanda kürenin mat yüzeyi ışığın her yöne rastgele dağılmasına neden olur. Bu, yüzeyin her noktasında meydana gelir ve kürenin içindeki ışığın aynı anda her yönden geliyormuş gibi görünmesine neden olur ve kürenin içini ışık kaynağı haline getirir. Şekil 2, bir küresel spektrofotometrenin nasıl çalıştığını göstermektedir.

Şekil 2: Küresel (Difüze/8°) Spektrofotometreler için difüze Geometri

Çok açılı bir spektrofotometre, otomotiv boyaları, metalik veya sedefli boyalar ve kozmetikler gibi özel efektli yüzeyleri içeren endüstriyel üretim uygulamalarının ölçümü için en uygunudur. Bunlar genellikle laboratuvarda, üretim hattında, kalite kontrol operasyonlarında ve nakliye alanında kullanılır. Çok açılı geometri oldukça karmaşıktır ve kullanıcıların beş veya daha fazla L*a*b* değeri veya Delta E* değeri kümesini doğrulaması gerekir. Tipik olarak 12 mm’lik bir ölçüm gözü boyutuna sahiptirler; bu, birçok küçük ölçekli endüstriyel uygulamada meydana gelen ince ayrıntıları ölçmek için çok büyüktür. Birincil aydınlatma genellikle 45° açıyla sağlanırken bazı modellerde 15° açıyla ikincil aydınlatma bulunur. En yeni nesil çok açılı spektrofotometreler, otomotiv boyası, plastik ve metaller de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalardaki efekt kaplamalarını tam olarak karakterize etmek ve ölçmek için 12’ye kadar ölçüm açısına sahiptir. Şekil 3, çok açılı bir sistemin nasıl çalıştığını göstermektedir.

Şekil 3: Çok Açılı Spektrofotometre

45:0, Küresel ve Çok Açılı Spektrofotometrelerin Kullanım Alanları

45:0

Rengi ölçerken, 45:0 geometrili spektrofotometreler, görsel algıya mümkün olduğunca yakın ölçümler yapabilmek için rengin yanı sıra parlaklık ve dokuyu da dikkate alır. Cismin üzerine ışık genellikle tek yönden gelir, küresel geometride olduğu gibi dağınık bir şekilde gelmez. Kağıt gibi ışığı dağınık olarak yansıtan yüzeylerde veya açısal etkisi olmayan katı nesnelerde renk ölçümü için genellikle 45:0’lık bir cihaz tercih edilir.

Metalize folyo gibi yüksek derecede yansıtıcı yüzeylerde veya metalik pullar veya parıltılar içeren efekt pigmentli boya veya mürekkeplerden renk ölçümü yapmak için en iyi tercih değildirler.

MetaVue VS3200 temassız görüntüleme spektrofotometresi, X-Rite’ın endüstriyel uygulamalara yönelik en yeni nesil 45:0 spektrofotometresidir. Piyasada benzersizdir ve cihazı kirletmeden veya numuneye zarar vermeden küçük ve düzlemsel olmayan numunelerin yanı sıra sıvılar, macunlar, tozlar ve jeller gibi numunelerin ölçümü için idealdir. Hassas dijital hedeflemeyi mümkün kılmak için yerleşik bir renkli kameranın yanı sıra, görüntü örneklerini gelecekte kullanmak üzere kolay erişimle bir ölçüm denetim takibinin parçası olarak saklama olanağı da içerir.

eXact 2 el tipi spektrofotometre, baskı, mürekkep ve ambalaj profesyonelleri için renk ölçümü iş akışını optimize etmek amacıyla hızlı video ölçümü hedefleme ve verimli baskı denetimi sunmak üzere yeniden tasarlandı! eXact 2 Plus, kaydırma tekerlekleri ve peç tanıma teknolojisini kullanarak tet tek ve otomatik ölçümler arasında kolayca geçiş yapabilir ve ölçümü %17 oranında hızlandırabilir. eXact 2 Plus aynı anda M0, UV dahil/ISO 13655:2017; M1, D50/ISO 13655:2017; M2, UV hariç/ISO 13655:2017; ve M3 – Polarizasyon/ISO 13655:2017 modlarında ölçüm yapabilir.

Küresel Geometri

Küresel bir spektrofotometre, ölçüm yüzeyinin parlaklık bileşenini ölçüme dahil etme veya hariç tutma seçeneği sunar. Teknik açıdan buna “speküler dahil” (specular included: SPIN) veya “speküler hariç” (specular excluded: SPEX) denir. Bu özellik, bu cihazlara diğer spektrofotometre türlerinde bulunmayan bir düzeyde esneklik katar.

Herhangi bir parlak yüzey ölçülürken, 45:0’lık bir cihaz, Şekil 4’te gösterildiği gibi -45° açıyla yansıyan ışığın bir kısmını esasen kaybedecektir. Bu, parlak yüzeyli renkli numunelerin, aynı renkteki mat yüzeyli renkli numunelere göre daha koyu ve daha doygun görünmesine neden olur. (Şekil 5)

Şekil 4: Parlak Yüzeylerin 45:0 Spektrofotometre Sonuçlarına Etkileri – Nesne Daha Koyu Görünüyor

Şekil 5: Mat Yüzeylerin 45:0 Spektrofotometre ölçüm sonuçlarına Etkileri – Nesne Daha Açık Görünüyor

45:0 spektrofotometre yalnızca speküler hariç tutulan (SPEX) ölçümleri yapma kapasitesine sahiptir. Bu, ölçülen nesnenin yüzey ve parlaklık özelliklerinin ölçüme dahil edildiği anlamına gelir. Uygulamada küresel geometrili cihazlar daha pratiktir çünkü, ölçülen yüzeyin özelliklerinin rengin görüntüsüne etkisini dahil ederek veya hariç tutarak ölçebilirler.

Küresel bir cihazı kullanmanın temel nedeni, yüzey parlaklığına ve dokusuna bağlı veya bu etkilerden bağımsız olarak bir numuneyi ölçme esnekliği sağlamaktır. Numuneyi hazırlarken, nesnenin bitmiş halinin yüzey özelliği ve parlaklık seviyesi dikkate almadan nesne SPIN modunda ölçülmelidir. Ölçüme görsel algıyı da dahil etmek için, parlaklık ve yüzeyin etkisini ölçüm sonuçlarına yansıtmak amacıyla nesne SPEX modunda ölçülmelidir.

Küresel Geometri Ci60

Çok Açılı

20 yılı aşkın bir süre önce X-Rite, otomotiv endüstrisinde kullanılmak üzere ilk MA68 beş açılı spektrofotometreyi piyasaya sürdü. Yıllar geçtikçe, bu tür çok açılı spektrofotometre, yüzey ve doku da dahil olmak üzere nesnenin görünümünü doğru bir şekilde ölçtüğü için diğer endüstrilerde de giderek daha popüler hale geldi. Çok açılı bir cihaz ile ışık, numunenin yüzeyine dikeye göre 45°’lik bir açıyla gönderilir. Cihaz, numunenin üstündeki bir düzleme yansıyan ışığı 6 ayrı açıdan ölçer. Cihaza 15° lik açı ile ışık gönderen bir aydınlatma daha eklenmesiyle ilave olarak 6 ayrı açı daha ölçülebilir ve toplamda 12 adet açıdan ölçüm elde edilebilir. Şekil 6’da bu süreç gösterilmektedir.

Şekil 6: MA-T12 Çok Açılı Spektrofotometrenin Ölçüm Açıları

Soldaki MA-T6 & MA-T12 ve sağdaki MA-5 QC

X-Rite MA-T6 ve MA-T12 çok açılı cihazlar, bir numunenin tüm yüzeyi etrafındaki renkle ilgili tüm yansımaları ölçebilmek için sırasıyla tercih edilen modele göre 6 veya 12 ölçüm açısına ve 1 veya 2 aydınlatma kaynağına sahiptir. Ayrıca yerleşik bir RGB kamera, modern dokunmatik ekran navigasyonu ve canlı kamera ölçüm önizlemelerini sağlar. Bu cihazlar, otomotiv boyasından plastik ve metallere kadar çok çeşitli uygulamalarda efekt kaplamaları tam olarak karakterize edebilir ve ölçebilir. MA-T12’nin 12 görüş açısının daha iyi görebilmek için Şekil 6’ya bakın.

X-Rite’ın en yeni çok açılı cihazı MA-5 QC, metalik renkleri ve özel efektli kaplamaları doğru bir şekilde değerlendirmek ve kontrol etmek için beş standart ölçüm açısı sunar. Ucunda stratejik olarak yerleştirilmiş optikler bulunan hafif ve kompakt yapısı, operatörlerin MA-5 QC’yi üretim hatları ve yükleme istasyonlarının yanı sıra diğer kalite kontrol ortamlarında hızlı ölçümler için kolayca konumlandırmasına olanak tanır.

Doğru Spektrofotometreyi  Seçmek

Her tür yüzeyin rengini doğru ölçmek için bir spektrofotometre mevcuttur.

Küresel: Ci60 Serisi gibi küresel bir cihazı, ayna gibi yüksek yansıtma özelliğine sahip yüzeyleri ölçebilme yeteneği nedeniyle, özel görsel efektler ve metalize veya eşit şekilde yansıtan baskı altı malzemeleri ile marka ve özel renkleri ölçmek için idealdir.

x

45:0: MetaVue VS3200 gibi 45:0’lık bir cihazla, ışığı dağınık olarak yansıtan baskı altı malzemeleri üzerindeki baskılar veya tutarlı bir parlaklık düzeyine sahip ve efekt pigmentleri olmayan boyalar ve kaplamalar gibi özel yüzeyleri ölçmek mümkün olabilir. Ancak bir numunenin gerçekte olduğundan daha koyu ve daha doygun olduğunu gösterebilecek teknoloji sınırlamalarını anlamak önemlidir.

x

Çok Açılı: Karmaşık efektli kaplamalar için MA-T12 gibi çok açılı bir spektrofotometre ideal seçimdir çünkü dokulu ve parıltılı yüzeyler de dahil olmak üzere hem renk hem de görünümün ölçümüne olanak tanır.

Belirli bir uygulama için en iyi cihazı belirlemek amacıyla, temel ve kritik ölçümlerin tek tip cihazla yapılıp yapılamayacağını veya birden fazla farklı cihazın kullanılmasının daha mantıklı olup olmadığını belirlemek amacıyla ölçülecek ürünlerin özelliklerini ve müşteri ihtiyaçlarını iyi analiz etmek önemlidir.