Теория и практика колориметрических измерений

При оценке цветового различия неоднородных материалов невооруженным глазом, человек воспринимает усредненную величину цвета, как характеристику объекта в целом.  Это происходит благодаря значительно большей, по сравнению с приборным измерением дистанцией и, соответственно, большей площадью наблюдения. Аналогичного эффекта можно добиться только использованием приборов с зоной измерения (апертурой), имеющей диаметр на порядок больше, чем средний размер неоднородностей измеряемого материала. На практике, для измерения большинства материалов достаточно использовать апертуру 20 мм. Как правило, производится серия измерений на различных участках образца, а результатом считается среднее значение, рассчитываемое прибором автоматически.

Подобную методику можно использовать с апертурами различных диаметров, но точность результата будет напрямую зависеть от суммарной площади измерения. Например, портативный колориметр CR-410 измеряет на площади 20 см2 (диаметр апертуры 50 мм). Для точного определения цвета сложных объектов (зерновая пшеница, мех, бетон), ему потребуется произвести три измерения, то есть суммарная площадь составит 60 см2. Для достижения аналогичной точности с помощью стационарного спектрофотометра CM-5 (диаметр апертуры 30 мм, площадь 7 см2) потребуется 8 измерений. Портативный колориметр NH20XE (20 мм, 3 см2) даст соответствующий результат после 20 измерений. Это приемлемо и часто встречается на практике. Настройка большинства приборов предоставляет возможность выполнять до 30 измерений с усреднением. В то же время наиболее распространены колориметры и спектрофотометры с апертурами 8 мм (площадь измерения 0,5 см2), которым потребовалось бы 120 (!) измерений для выполнения этой задачи.

Зависимость точности результата от площади измерения определяет разделение колориметров и спектрофотометров на две большие группы: приборы с диаметром апертуры менее 15 мм, предназначенные для измерения однородных материалов, и приборы с диаметром апертуры более 20 мм, для измерения неоднородных материалов.

При этом приборы с большой апертурой являются универсальными и область их применения ограничивается только габаритами измеряемых материалов, которые не должны быть меньше диаметра апертуры.

Данная методика применима ко всем моделям колориметров и спектрофотометров и рекомендуется для повышения точности при измерении неоднородных материалов, эталонных образцов продукции, материалов с очень высокой (L>90) и очень низкой (L<10) светлотой, образцов с цветовым различием менее dE<0,5.

Методика измерения цвета и цветового различия неоднородных материалов.pdf