ПОЧЕМУ НАДО ИЗМЕРЯТЬ ЦВЕТА? И КАК?

Зрение человека имеет уникальную и совершенную возможность — различать миллионы цветов. И неважно, к чему мы склоняемся: к научной версии о том, что человеческий глаз — это результат долгого процесса эволюции, продолжавшегося веками, или к тому, что это драгоценный дар Бога. В историческом контексте ни для первобытного человека, ни для библейского Адама способность определять цвета в абсолютной и точной степени не являлась фундаментальным решающим фактором для выживания, поэтому наши глаза не приобрели способность количественно воспринимать цвета и их вариации. Я думаю, многие из нас уже сталкивались с тем, что при решении задачи сравнения цветов наши глаза легко обмануть. И во избежание неприятных сюрпризов нам срочно нужна помощь.

Только измерительный прибор, работающий объективно и стабильно, дает нам возможность ясно определить параметры требуемых цветов и удерживать их в заданных узких рамках на протяжении производственного
цикла. Скрупулезное использование профессиональных приборов для измерения цвета в повседневной работе является не только необходимым условием для создания предсказуемых и воспроизводимых цветов, но также
открывает двери для взаимодействия между заказчиками, производителями и потребителями, исключая потери, конфликты и лишние расходы.

Сегодня наш мир стал одной гигантской многоцветной палитрой, и цвета четко олицетворяют символ современности. Помимо того, что они делают нашу жизнь более интересной и красивой, они играют важную роль в качестве ключевого инструмента маркетинга. Цвета передают информацию и обладают огромной продающей силой. Они привлекают внимание покупателя к товару и вызывают широкий спектр эмоций, которые существенно влияют на принятие решения о покупке. В современной промышленности дизайнеры дают волю своему творчеству, дополняя и подчеркивая вид, ощущения, форму и вкус практически любого товара при помощи выбора определенных цветов и их сочетаний. Производители отлично знают, что цвета, созданные и воспроизведенные должным образом и воспринимаемые покупателям как дополнительная ценность
изделия, могут повысить продажи. Это относится к любым цветным изделиям от простейших, таких как упаковочный материал, слой краски, до пластиковых или текстильных материалов, подобранных по цвету в сложных составных системах, таких как автомобиль. Повышенная сложность изделия, собранного из разных частей, поставляемых различными компаниями и созданных из разных материалов
с применением разнообразных технологий является дополнительным вызовом для инженеров по качеству, которые вынуждены искать более согласующиеся и точные средства определения цвета в процессе производства.

На протяжении последних лет требования и ожидания в отношении гармонии цветов и их точности, а также требования к кратковременной и долговременной воспроизводимости и соответствию без заметных отклонений, значительно возросли и стали одним из главных критериев качества в большинстве отраслей промышленности. С учетом этой тенденции стало очевидно, что визуальных оценки, осмотра и контроля цвета недостаточно.

Цвет — это не физическая величина, это чисто психофизиологическое явление, возникающее в мозгу человека. Наши глаза воспринимают только часть всего спектра электромагнитного излучения, которую мы называемым видимым светом. Самые короткие волны, которые воспринимает человек, имеют длину около 400 нм и соответствуют фиолетовому цвету, а наибольшая длина волны, воспринимаемой наблюдателем,
составляет около 700 нм и соответствует красному цвету. Между этими крайними точками расположен весь цветовой спектр. Вместо применения стандартных инженерных методов измерение цвета требует разработки математической модели, соответствующей восприятию человеческого глаза. Она основана на трехцветной теории и предположении о том, что для однозначного описания оттенка цвета необходимо одновременно определить три взаимозависимые атрибута: спектральное распределение энергии при использованном освещении,спектральные характеристики фоторецепторов на сетчатке глаза и взаимодействие света и измеряемого объекта в зависимости от кривой спектрального отражения или пропускания. Ориентируясь на это представление, Международная комиссия по освещению (МКО) в 1931 г. провела эксперимент, который установил первые положения для стандартизации научной упорядоченной цветовой системы CIE XYZ. Интегральные вычисления, включающие все три вышеупомянутых спектральных атрибута, составляют три безразмерные цветовые координаты. Для определенного цвета они интерпретируются как яркость, насыщенность и цветовой тон. В середине 1970-х гг. эта концепция была тщательно пересмотрена и были приняты во внимание элементы теории дополнительныx цветов. Эта теория предполагает, что есть дополнительные пары цветов, расположенные друг против друга: красный против зеленого, желтый против синего и черный против белого. Впоследствии в результате математической трансформации на основании оригинальной модели МКО XYZ было разработано цветовое пространство CIE L*a*b*, рекомендованное к повсеместному использованию и представляющее собой трехмерную систему координат Декарта. Таким образом, с геометрической точки зрения каждый оттенок цвета может быть описан как точка в этом трехмерном пространстве.

По какому принципу работает прибор, называемый спектрофотометром?

Измерительная головка посылает определенный пучок белого света на измеряемый объект, а фотодатчик запечатлевает отраженную или пропускаемую часть и анализирует ее в видимом спектре как функцию от длины волны. В результате получается кривая спектрального отражения или пропускания. Поскольку кривая для каждого оттенка цвета уникальна, как и отпечатки пальцев для человека, она отлично служит для определения, идентификации и сравнения цвета. В то же время она представляет собой основу для расчета всех обычно используемых колориметрических параметров, которые спектрофотометр может мгновенно рассчитать благода-
ря встроенному микропроцессору, начиная с вышеупомянутых координат цвета в системе МКО X, Y, и Z или L*,a* и b* до красящей способности, укрывистости, индекса метамеризма, степени белизны, желтизны и других. В промышленном производстве абсолютные колориметрические величины каждого цвета менее важны. Для контроля качества цвета более важно цветовое различие ΔЕ между двумя объектами. Это различие определяется как разница между координатами цвета измеренного и выбранного заказчиком и цвета образца, произведенного на заводе. В проекции в пространстве CIE L*a*b* цветовое различие представляет собой кратчайшее расстояние между двумя точками и в самой простой форме рассчитывается по теореме Пифагора.

Профессиональное управление цветом, основанное на вышеописанных принципах и инструментах, — это разумный и практичный подход с превосходным возвратом инвестиций и гарантированной общей эффективностью.
При правильном и систематическом применении эта система управления цветом позволяет производителю изделий, для которых важен цвет, довольно скоро почувствовать максимальное конкурентное преимущество.
Основными усовершенствованиями, которые управление цветом вносит в производство, являются:
• внедрение постоянного точного контроля цвета в повседневные операции;
• устранение распространенных визуальных ошибок, вызванных необъективными оценками наблюдателя;
• достижение единства взаимодействия по поводу цвета и гармонии цветов между разными производствами и производителями;
• сокращение времени производства и расходов за счет устранения операций по удалению и повторному окрашиванию вследствие неправильно подобранного цвета;
• сбор данных для анализа качества и отчетов по производству;
• улучшение анализа качества и общего контроля.

автор статьи - Станислав Шулла

Stanislav Šulla

Area Manager Eastern Europe

Konica Minolta Sensing Europe B.V.

Stanislav Sulla. Почему надо измерять цвета? И как? // Лакокрасочные материалы и их применение. 2015. № 11. С. 42–43. Барсукова С.Ю.