Eine Chromatometrie ist eine Methode zur Quantifizierung der Farbe eines Objekts durch die Intensität und Wellenlänge des Lichts, das eine Probe absorbiert, durchlässt oder reflektiert. In der Regel in RGB (Rot-Grün-Blau) dargestellt, kann auch in HEX und L * a * b * dargestellt werden.

Der Farbraum L*a*b* wurde ursprünglich von der Internationalen Beleuchtungskommission (CIE) definiert, wobei L* die Helligkeit von Schwarz (-0) bis Weiß (-100), a* die Helligkeit von Grün (-128) bis Rot (+127) und b* die Helligkeit von Blau (-128) bis Gelb (+127) definiert. Eine Einheitsveränderung eines Wertes L*a*b* entspricht einer visuell wahrgenommenen Farbänderung.

Dieses Experiment zielte darauf ab, den L*a*b* Farbraumwert von 13 verschiedenen Farbenproben zu messen, darunter zwei violette Proben („Blaue Asche“ und „Merlin Robe“), zwei braune Proben („Bodendiefe“ und „Gondola“), drei weiße Proben („Polarweiß“, „Zahnweiß“ und „Sommergrau“) und sechs grüne Proben („Vierblattgrasfarbe“, „Minzenfarbe“, „Kaltblaugräsfarbe“, „Wassergrün“, „Phönix-Tränen“ und „Minzennebel“). Weiße Referenzfliesen werden als weißes Referenzmaterial verwendet und die Messungen werden im sichtbaren (VIS) Spektrumbereich durchgeführt.

Die im Experiment verwendeten Spektrometer sindAvaspec-ULS2048CL-EVOAls universelles Spektrometer kann es nicht nur zur Absorptionsmessung, Reflexionsmessung, sondern auch zur Farbmessung verwendet werden. Es basiert auf unserer leistungsstarken AS-7010-Leiterplatte und bietet eine USB3.0-Kommunikationsschnittstelle, die zehnmal schneller als USB2.0 ist.

Die experimentell verwendete Lichtquelle istAvaLight-XE-HPEine pulsierte Xenon-Lichtquelle mit einer Leistung von 6W. Diese Lichtquelle ist mini und ideal für die Integration in ein System.

Andere Zubehör für dieses Experiment: weiße Referenzfliesen (WS-2) als weiße Referenz für Reflexionsmessungen und Farbmessungen; Reflexionssonde mit 200 Mikrometer Faserkarn (FCR-7UVIR200-2-BX) zur Verbindung von Integralkugeln und Spektrometern; Sondenhalter (RPH-1), um die Sonde in einem Winkel von 45 Grad zu halten; Neben einem speziell gefertigten Schnittstellenkabel kann das AvaLight-XE-HP an das AvaSpec-ULS2048CL-EVO angeschlossen werden, um das Scanblinken zu steuern und die Lichtquelle zu versorgen.

Alle Proben sind Farbenproben, die in einem Hardwaregeschäft verkauft werden, und sie werden in einer Schublade gelagert, um zu vermeiden, dass sich die Farbe durch Sonneneinstrahlung ändert. Die Reflexionssonde wurde auf einem Halter montiert, getrennt über jede Lackprobe platziert und einen bestimmten Messabstand zu der Probe gehalten, den wir bei der Messung des weißen Referenzwatts gehalten haben, um die Konsistenz des Experiments zu gewährleisten.

Das Datenanalyse-Modul verwendet zwei Modelle aus dem maßgeschneiderten Paket AvaSoft von AVANTES.

Der erste Modus ist der Farbmessmodus, der in AvaSoft-All oder als einzelnes Modul enthalten ist. Dieser Modus ist speziell für die Farbmessung konzipiert und ermöglicht die Messung von Parametern wie L*, a*, b*, X, Y, Z sowie dL, da, db und dE. Die Messdiagramme zeigen die Proben L*a*b* in Echtzeit an und können auch separate Referenzfarben für die dL-, da-, db- und dE-Messungen konfigurieren. Alle Daten können in Excel oder Textdokumenten gespeichert werden.

Der zweite Modus ist der Reflexionsmessmodus. Dieser Modus ist speziell für Reflexionsanwendungen konzipiert. Für dieses Experiment wurden weiße Referenzplatten als weiße Referenz verwendet. Wir setzen die Integralzeit auf 50ms, die Durchschnittszahlung auf 10 und die Anzahl der Blinken der Lichtquelle pro Scan auf 5 (die Integralzeit kann angepasst werden, um die Lichtmenge zu erhöhen oder zu verringern, die einmal gemessen wird, und die Gesamtgröße des resultierenden Spektrums beeinflusst. Die Durchschnittszahlung auf 10 bedeutet, dass die erhaltenen Spektralwerte nach einem Durchschnitt von 10 Werten zusammen ergeben werden, was die Spektralergebniswerte konsistenter machen kann.)

Im Folgenden sind das Spektrum der Probe im Scope-Modus, das Reflexionsspektrum der Probe und die Daten für jede Probe im Farbmessmodus aufgeführt.

Das Reflexivitätsmodus bietet viel reichere spektrale Informationen, weiße Proben haben eine hohe Reflexivität im sichtbaren Spektrum, grüne Proben haben eine mittlere bis niedrige Reflexivität im sichtbaren Spektrum, aber die Reflexivität ist in der grünen Region erhöht, lila Proben haben eine höhere Reflexivität in der blau-lila Region und braune Proben haben eine niedrige Reflexivität im sichtbaren Spektrum (Abbildung 5).

Der Farbraumwert L*a*b* für jede Probe ist in Tabelle 1 dargestellt.

Der relativ niedrige L*-Wert der lila-Farbenprobe deutet darauf hin, dass ihre Helligkeit dunkler ist. A * Wert ist positiv B * Wert ist negativ, was bedeutet, dass sie eine Mischung aus Rot und Blau für Violett sind.

Die L*-Werte der braunen Farbenproben sind niedriger, was darauf hindeutet, dass sie dunkler sind als die lila-Farbenproben. Ein Wert von a * nahe Null zeigt, dass die Mischung von Grün und Rot sehr gleichmäßig ist, während ein positiver Wert von b * darauf hindeutet, dass die Probe mehr gelb als blau ist, was eine genaue Beschreibung des typischen Brauns ist.

Der Bereich der L * -Werte (40,46 ~ 79,52) und b * -Werte (-0,53 ~ 16,3) für grüne Farbenproben ist groß, aber der a * -Wert für alle Proben ist negativ (-9,77 ~ 40,8). Diese negativen a*-Werte bedeuten, dass in jeder Probe mehr Grün als Rot ist.

Schließlich zeigten alle weißen Farbenproben einen hohen L * -Wert in der Nähe von 100, was darauf hindeutet, dass es eine hohe Helligkeit hat und a * und b * Werte nahe Null sind, was darauf hindeutet, dass Grün, Rot, Blau und Gelb gleichmäßig gemischt sind, was im Einklang mit der Tatsache steht, dass Weiß eine Kombination aller Farben im sichtbaren Spektrum ist. Der b*-Wert der Zahnfarbe ist etwas höher, was darauf hindeutet, dass es etwas gelb ist im Vergleich zu den anderen beiden weißen Farbenproben.

Dieses Experiment verwendet AvaSoft Reflexionsmessmodus und Farbmessmodus, das ein breites Spektrumskonzept für die Probe gibt und das Farbmessmodus gibt einen quantitativen Wert für den Farbraum L * a * b *.

Das Spektrometer AvaSpec-ULS2048CL-EVO, das in diesem Experiment verwendet wurde, ist weit verbreitet und eignet sich für die Messung von Absorption und Reflexivität sowie die in diesem Experiment gezeigte Farbmessung. Die experimentelle Lichtquelle AvaLight-XE-HP eignet sich für Hochleistungs- oder integrierte Anwendungen.