Che cos'è un colorimetro
Il colore è una percezione prodotta insieme da una sorgente di luce, una superficie e un osservatore, e un colorimetro sostituisce tutti e tre con standard fissi così che il colore si possa scrivere come numeri. È questo che rende il colore una specifica: un target viene concordato come coordinate e una tolleranza come differenza, e da quel momento un campione ci sta dentro o non ci sta, indipendentemente da chi lo guarda e da sotto quale lampada.
Lo strumento illumina il campione in modo definito e misura la luce che ritorna attraverso un insieme di filtri o un elemento dispersivo, da cui calcola le coordinate in uno spazio colore standard. Due famiglie si distinguono dall'ottica. Uno strumento a filtri, di solito costruito attorno alla geometria a quarantacinque gradi, illumina con un angolo e osserva con un altro, e legge una superficie come farebbe un osservatore posto di lato. Uno strumento spettrale misura su tutto l'intervallo di lunghezze d'onda e calcola le stesse coordinate dallo spettro, e questo gli permette di fare di più con gli stessi dati.
La distinzione che decide la maggior parte delle specifiche non è la famiglia ma la geometria, e in particolare se la lucentezza della superficie è inclusa nella misura. Una sfera, o geometria a integratore, raccoglie sia la luce riflessa in direzione speculare sia quella diffusa dalla superficie, quindi il campione è misurato come se la lucentezza fosse parte del suo colore. Una geometria a quarantacinque gradi esclude per progetto la componente speculare. La stessa vernice misurata nei due modi dà numeri diversi, e nessuno dei due è sbagliato.
Come misura un colorimetro
La misura comincia con l'illuminante e con l'osservatore. Un colore è definito solo rispetto a una sorgente di luce, quindi lo strumento ne contiene uno o ne assume uno, e una funzione di osservatore standard sostituisce la risposta umana. Entrambi sono convenzioni accordate da una commissione internazionale e non proprietà dello strumento, e una lettura citata senza di essi non è riproducibile.
Dalla riflettanza misurata lo strumento calcola le coordinate in uno spazio colore, che descrivono il campione come una chiarezza e due componenti cromatiche. La differenza tra un campione e uno standard è allora una distanza in quello spazio, espressa come un unico numero. La formula usata per calcolare quella distanza conta, perché formule diverse pesano diversamente le componenti e una coppia di campioni può stare da una parte o dall'altra di una tolleranza a seconda di quale si applica.
Ripetibilità e concordanza sono due numeri diversi e spesso citati come uno solo. La ripetibilità è la dispersione delle letture prese sullo stesso strumento con lo stesso campione, e fissa il cambiamento più piccolo che lo strumento può rilevare. La concordanza tra due strumenti è peggiore, perché dipende dalla loro taratura individuale, dalla loro geometria e dalla loro risposta spettrale. Due strumenti possono ciascuno ripetere le letture entro una piccola frazione di unità e discordare tra loro più della tolleranza in vigore.
Opzioni di configurazione
La maggior parte della specifica è definita da queste decisioni e non dalla classe di accuratezza. Ognuna vincola la successiva, ed è per questo che si chiariscono in ordine.
| Configurazione | Opzioni da definire | Cosa decide davvero |
| Geometria di misura | Illuminazione e osservazione a quarantacinque gradi, o una sfera che include la componente speculare | Se la lucentezza fa parte del colore. Una superficie testurizzata, con grana o a lucentezza variabile si comporta diversamente nei due casi, e la scelta deve seguire il campione e la tolleranza. |
| Dimensione dell'apertura | Un'area di misura piccola o grande, e se ne sono disponibili più di una | Se si può misurare un dettaglio piccolo senza includere ciò che gli sta intorno, e se un campione testurizzato è mediato su un'area abbastanza grande da essere rappresentativa. |
| Spazio colore e formula di differenza | Le coordinate riferite, e la formula usata per calcolare la differenza tra campione e standard | Se una tolleranza citata viene valutata sulla base per cui è stata scritta. La stessa coppia di campioni può passare con una formula e fallire con l'altra. |
| Illuminante e osservatore | La sorgente di luce assunta nel calcolo, e la funzione di osservatore standard applicata | Se una lettura presa in uno stabilimento è comparabile con una presa in un altro. Senza una convenzione comune i numeri non sono comparabili affatto. |
| Ripetibilità | La dispersione delle letture ripetute sullo stesso campione, e le condizioni in cui è specificata | La differenza più piccola che lo strumento si può attendere di rilevare, che deve essere comodamente più piccola della tolleranza che deve controllare. |
| Dati raccolti e libreria | Standard memorizzati sullo strumento, una libreria colore di campioni misurati, o una connessione a un telefono o a un computer | Se una decisione può essere presa alla macchina e se dopo ne esiste una registrazione. Una tolleranza che non è registrata non può essere difesa. |
| Dispositivo di taratura | Il riferimento bianco usato per azzerare lo strumento, e con quale frequenza è applicato | Se le letture restano comparabili durante un turno e tra strumenti. È questa la pratica che tiene onesto un programma colore, più della risoluzione del display. |
La geometria è la prima decisione, perché decide cosa significa il numero. Tutto il resto rifinisce con quale precisione quel numero è ripetuto.
Come scegliere un colorimetro
| Decisione | Cosa la determina | Cosa chiedere |
|---|
| La superficie misurata | Piana e uniforme, o testurizzata, con grana e lucida | La tessitura e la lucentezza decidono insieme geometria e apertura. Un campione con superficie direzionale ha bisogno dell'assetto che lo media, non di uno che lo coglie dall'angolo sbagliato. |
| La dimensione dell'area da giudicare | Un pannello grande, o un piccolo dettaglio stampato | La dimensione dell'apertura decide se lo strumento misura il dettaglio o la media del dettaglio e di tutto ciò che gli sta accanto. |
| Chi fissa la tolleranza | Una specifica del cliente, o un numero scelto da chi produce | Una tolleranza citata in unità di differenza ha significato solo con attaccate la formula e la geometria; una tolleranza senza non è una specifica. |
| Il margine che il processo può tenere | Una tolleranza ampia, o una vicina alla ripetibilità dello strumento | Dove la tolleranza è stretta, la ripetibilità dello strumento e la pratica di taratura diventano i fattori limitanti invece dell'accuratezza. |
| Se la decisione viene presa in linea | Una decisione alla macchina, o un campione inviato in laboratorio | Uno strumento portatile mette la decisione dove sta il lavoro, e ha bisogno di un display, di una autonomia di batteria e di un controllo di tolleranza incorporato. |
| Se i colori devono essere memorizzati | Uno standard o due, o una libreria di colori approvati | Una libreria rende lo standard riproducibile quando un campione fisico si perde o è sbiadito, che è la ragione usuale per cui un programma colore si rompe. |
| Se la lettura deve essere riportata | Un pass o fall segnato su una commessa, o dati esportati in un sistema | Il percorso di esportazione è specificato insieme allo strumento, perché una misura che deve essere riscritta a mano a un certo punto sarà riscritta male. |
Se qualcuno di questi punti è ancora aperto, invii quanto è già noto. Un preventivo può essere emesso sulla base della descrizione dell'applicazione e precisato quando i punti in sospeso saranno chiariti.
Le alternative più vicine
Questi sono i tipi in cui una richiesta per un colorimetro si risolve di solito, e il punto in cui la scelta si decide davvero.
| Alternativa più vicina | Cosa la distingue da un colorimetro |
| Spettrofotometri | Misurano quanta luce un campione assorbe o trasmette su un intervallo di lunghezze d'onda, per determinare cosa contiene. Un colorimetro misura il colore di una superficie rispetto a uno standard. I due strumenti condividono un banco ottico e rispondono a domande diverse, e dove serve una concentrazione è lo spettrofotometro quello tarato rispetto a uno standard chimico. |
| Analizzatori TOC | Riferiscono il carbonio organico totale in un campione d'acqua ossidandolo e misurando il risultato, che è una determinazione distruttiva del contenuto e non una valutazione dell'aspetto. |
| Analizzatori di qualità dell'acqua | Riferiscono la condizione di un'acqua con diversi metodi insieme. Dove il colore è uno di questi, è di solito misurato come assorbanza in una cella e non come aspetto di una superficie, e i due significati di colore non vanno scambiati. |
| Analizzatori granulometrici | Riferiscono una distribuzione di dimensioni e non un colore. Un campione in polvere è misurato da entrambi gli strumenti e i due risultati descrivono proprietà diverse della stessa polvere. |
| Misuratori di spessore di rivestimento | Misurano quanto è spesso un rivestimento con un metodo magnetico o a correnti parassite. Il colore e lo spessore del film sono le due cifre che una specifica di verniciatura o di rivestimento fissa di solito insieme, e ciascuna ha bisogno del suo strumento. |
Il confine da fissare per primo è a cosa serve il numero: l'aspetto di una superficie, o la concentrazione di una sostanza in un liquido. Entrambi si chiamano misura del colore e non sono interscambiabili.
Cosa includere nella richiesta
La prima risposta può essere un preventivo anziché una serie di domande, se la richiesta le contiene. Dove un valore non è noto, invii la descrizione del compito di misura e confermeremo ciò che implica.
- La superficie da misurare, incluso se è testurizzata, lucida o con grana
- La dimensione dell'area che deve essere giudicata, e quindi l'apertura richiesta
- La tolleranza da applicare, e lo spazio colore e la formula di differenza in cui è scritta
- Le convenzioni di illuminante e osservatore che la specifica assume
- Se si vuole uno strumento portatile, o uno da banco in una postazione fissa
- Se deve essere memorizzato e richimato uno standard o una libreria di standard
- Se le letture devono essere esportate, e verso quale sistema
- La ripetibilità che il processo richiede rispetto alla tolleranza controllata
- Quantità, porto di destinazione e data di consegna richiesta
