Spiegazione dei misuratori di teste sferiche e della componente speculare

Le diverse superfici possono influenzare sia il colore che l'aspetto degli oggetti. Un oggetto colorato e lucido di solito appare più saturo all'occhio, mentre un oggetto simile con una superficie opaca e diffusa appare più spento.

Se si formano una superficie lucida, una semi-opaca e una opaca dalla stessa plastica nera, la superficie lucida appare spesso la più nera, mentre la superficie molto opaca appare significativamente più chiara. Lo stesso effetto si nota anche con la plastificazione delle stampe: un blu scuro o un nero laminato lucido appare più saturo e più scuro, mentre un nero laminato opaco appare più chiaro e più grigio all'occhio umano a causa della rifrazione diffusa della luce.

Gli esseri umani percepiscono il colore degli oggetti attraverso la luce che viene riflessa da essi, e superfici diverse riflettono la luce in modo diverso. In generale, distinguiamo quindi due modi in cui la luce viene riflessa da un oggetto: La riflessione speculare e la riflessione diffusa.

Riflessione speculare e diffusa della luce da parte di oggetti opachi e lucidi

Riflessione speculare

La riflessione speculare è quando la luce viene riflessa dalla sorgente luminosa con un angolo uguale ma opposto. In parole povere, si può pensare a una palla che rimbalza su un pavimento liscio e rimbalza indietro con lo stesso angolo. Questa riflessione si verifica principalmente sugli oggetti con superfici lucide e lisce.

Riflessione diffusa

Se invece la luce riflessa si disperde in numerose direzioni diverse, si parla di riflessione diffusa. Questa riflessione si verifica con oggetti che hanno una superficie opaca e irregolare. Una palla rimbalzerebbe su una superficie di questo tipo - ad esempio, un pavimento irregolare composto da numerose piramidi di dimensioni diverse - a volte con un angolo e a volte con un angolo completamente diverso.

Strumenti di misura a testa sferica con sfera integratrice

Oggi, quando il colore e la lucentezza devono essere valutati nelle catene di fornitura globali e su superfici diverse, questo viene spesso fatto utilizzando testine a sferaspettrofotometri come il KonicaMinolta CM-26d, che utilizziamo nel Proof GmbH anche il colore semi-opaco e quello libero da opacità CIELAB HLC Colour Alas XL. Con la geometria della testa a sfera d:8 e il sensore di lucentezza integrato a 60°, che supporta sia la modalità di misurazione SCI - "Componente Speculare Inclusa" che SCE - "Componente Speculare Escluso", questo dispositivo di misurazione può misurare il colore e la brillantezza in meno di un secondo, senza dover utilizzare un dispositivo di misurazione aggiuntivo per la brillantezza e doverlo sempre impostare e allineare di nuovo.

Proof.de: Spettrofotometro a testa sferica KonicaMinolta CM26d con misurazione SCI e SCE: Misurazione del colore libero CIELAB HLC Colour Atlas XL
Proof.de: Spettrometro a testa sferica KonicaMinolta CM26d con misurazione SCI e SCE: indicazione sul display

 

Proof.de: Spettrometro a testa sferica KonicaMinolta CM26d con misurazione SCI e SCE: con il CK-26d, è possibile guardare direttamente nella sfera integrante attraverso un'aletta retrattile, e quindi controllare visivamente la sezione di misurazione attraverso la sfera ancora una volta.
Con KonicaMinolta CM-26d è possibile guardare direttamente nella sfera integratrice attraverso uno sportello che può essere spinto indietro; in questo modo la sezione di misurazione può essere controllata visivamente ancora una volta attraverso la sfera e ricontrollata.soloè stato individuato.

Con gli strumenti di misurazione a sfera integrante, le superfici da misurare sono solitamente illuminate a tutti gli angoli e misurate con un angolo di 8 gradi rispetto all'asse verticale. Questa condizione di misurazione viene definita d/8 o d:8. La maggior parte dei dispositivi di misurazione a sfera integrante, come il CM-26d, può misurare con o senza componente di lucentezza, come descritto in precedenza.
Al contrario, i modelli 45/0 utilizzati nell'industria della stampa, come X-Rite i1 Pro2, misurano sempre senza la riflessione speculare. Il riflesso della superficie del campione viene quindi percepito in modo diverso dalle geometrie ottiche d:8 con componente di lucentezza - SCI - , d:8 senza componente di lucentezza - SCE - e 45/0 rispettivamente.

Spiegazione della misurazione della componente speculare della testa a sfera SCI / SPIN e SCE / SPEX

Modalità di misurazione SCI

Per misurare il vero colore di un oggetto senza l'influenza della finitura superficiale, si utilizza la modalità di misurazione Componente Speculare Inclusa (SCI). La modalità SCI include sia la luce riflessa speculare che quella diffusa ed è ideale per il controllo qualità e il monitoraggio della qualità del colore.

  • Illumina il campione in modo uniforme da tutti i lati.
  • Prende in considerazione la riflessione totale della superficie.
  • Ha una buona ripetibilità ed è insensibile alle variazioni di superficie o agli artefatti.
  • Non percepisce le differenze di lucentezza del campione e quindi non simula la valutazione visiva.

Modalità di misurazione SCE

La modalità di misurazione Componente Speculare Esclusa (SCE), invece, che esclude la luce riflessa specularmente, viene utilizzata per valutare il colore di un oggetto in modo che corrisponda alla percezione visiva dell'occhio umano. In modalità SCE, una superficie lucida viene misurata in genere più scura di una superficie opaca dello stesso colore; simile a come la vede l'occhio umano. Questa modalità è tipicamente utilizzata nelle ispezioni di controllo qualità per garantire che il colore corrisponda agli standard cromatici attraverso l'ispezione visiva.

  • Illumina il campione in modo uniforme da tutti i lati, ma non nell'angolo di riflessione della misurazione.
  • Esclude la riflessione speculare della superficie, anche se di solito non completamente.
  • Include la riflessione diffusa della superficie.
  • E' piuttosto sensibile alla variabilità e all'irregolarità della superficie.
  • Misura il colore di una superficie in modo simile a come lo vede l'occhio umano.

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