Kolorymetria

Niejednokrotnie barwa ma kluczowe znaczenie jako kryterium jakości w przemyśle. Jednolity odcień koloru poszczególnych elementów wyrobu finalnego odgrywa znaczącą rolę w przypadku wielu produktów. Jest to trudne do osiągnięcia wówczas, gdy poszczególne części jednego wyrobu produkowane są w różnych oddziałach jednej lub wielu firm – poddostawców. Dodatkowo postrzeganie barwy uwarunkowane jest czynnikami zewnętrznymi, jak kolor otoczenia, struktura powierzchni, jasność i połysk. Na zdefiniowanie barwy mają wpływ następujące trzy składowe: źródło światła, obserwator oraz próbka. Na podstawie tych elementów powstały systemy barw służące do numerycznego zapisu danego koloru. Systemy te stanowią narzędzie do określania, analizy i dokumentacji barwy i jej różnic. Najbardziej uniwersalnym z nich jest system CIELab. Jest to układ współrzędnych prostokątnych, składających się z dwóch osi, a* i b*, które usytuowane są względem siebie pod kątem prostym i definiują tonację barwy. Trzecia oś oznacza jasność L* i jest prostopadła do płaszczyzny a* b*. W systemie tym można określić każdą barwę poprzez współrzędne L*, a*, b* (barwa stanowi punkt w przestrzeni zbudowanej przez trzy osie). By wytwarzać zawsze jednakowy kolor, trzeba ustalić wzorzec (standard) i porównywać z nim bieżącą produkcję (próbki). Porównuje się tu i ustala oraz zapisuje różnice barw oraz ich wartości bezwzględne. Dzięki opracowaniu systemu CIELab różnica między barwą standardu a barwą próbki może zostać wyliczona z odległości między tymi dwoma punktami i odnotowana jako wartość numeryczna. W przemyśle różnica ta oznaczana jest jako ΔE*. Zazwyczaj całkowita odchyłka barwy ΔE* nie stanowi wystarczająco o zgodności barw i warto ustanowić dodatkowe kryteria, by kontrola barwy była w pełni rzetelna. Zasady oceny barwy zgodnie z CIELab przedstawione zostały na zdjęciu nr 1.

Wychodząc naprzeciw potrzebom standaryzowania wzorców i prowadzenia jednolitej produkcji, należy stosować przyrządy do pomiaru barwy – spektrofotometry spełniające wymogi i założenia znormalizowanych systemów barw akceptowanych na forum międzynarodowym. Produkty firmy BYK Gardner stanowią rodzinę przenośnych spektrofotometrów barwy – spectro-guide o parametrach i dokładności stacjonarnych urządzeń laboratoryjnych. Urządzenia te zyskały światową renomę dzięki najwyższej powtarzalności i odtwarzalności pomiarów, doskonałej zgodności międzyprzyrządowej oraz stabilności pracy w różnej temperaturze otoczenia (szczególnie ważne przy wysokich temperaturach w halach produkcyjnych). Dodatkowym atutem urządzeń firmy BYK Gardner jest wbudowany połyskomierz o geometrii 60°. Jednoczesna kontrola barwy i połysku ma duże znaczenie, gdyż wygląd przedmiotów wyznaczają najczęściej oba te parametry. Barwa oraz połysk współgrają ze sobą w swoisty sposób, wpływając na percepcję barwy przez obserwatora. Dwa identyczne detale o tej samej fizycznie barwie, lecz różnym połysku, będą dawać różne wrażenia kolorystyczne: detal o wyższym połysku wyda się w swej barwie ciemniejszy i bardziej nasycony. Spektrofotometry marki BYK Gardner to jedyne na rynku przyrządy pozwalające na jednoczesny pomiar koloru i połysku, wskazujący w jasny sposób źródło różnicy wyglądu.
Rozpatrując pomiary barwy należy rozróżnić dwie geometrie: geometria 45/0 i geometria sferyczna d/8. Spektrofotometry mierzące w geometrii 45/0 pozwalają na odczyty wartości barwy w taki sposób, jak widzi ją oko ludzkie. W przyrządach tych zastosowano oświetlenie kierunkowe cyrkularne pod kątem 45°, a pomiar reflektancji (natężenia światła odbitego) odbywa się pionowo nad próbką, czyli pod kątem 0° do normalnej. Geometria 45/0 jest wrażliwa na połysk i ogólnie zgodna z wrażeniem wizualnym człowieka. Różnice w połysku/strukturze powierzchni odczytywane są przez przyrząd jako różnice barwy. Cechy te są bardzo istotne w następujących zastosowaniach:

• porównywanie różnych serii w procesie produkcji,
• stała wizualnie barwa przy produkcji, gdy następuje montaż wielu części o różnym pochodzeniu (materiale wykonania).