Що таке колориметр
Колір це відчуття, яке разом творять джерело світла, поверхня й спостерігач, і колориметр замінює всі три фіксованими стандартами, щоб колір можна було записати числами. Саме це й робить колір специфікацією: еталон узгоджують як координати, допуск узгоджують як різницю, і далі проба або вкладається в нього, або ні, незалежно від того, хто на неї дивиться і під якою лампою.
Прилад освітлює пробу визначеним способом і міряє світло, що повертається від неї, крізь набір фільтрів або диспергувальний елемент, і з цього обчислюють координати в стандартному колірному просторі. Дві родини розрізняють за оптикою. Фільтровий прилад, зазвичай побудований на геометрії сорока п'яти градусів, освітлює під одним кутом і дивиться під іншим, і читає поверхню так, як її бачив би спостерігач, що стоїть поруч. Спектральний прилад міряє по всьому діапазону довжин хвиль і обчислює ті самі координати зі спектра, що дає йому більше можливостей із даними.
Більшість специфікацій вирішує не родина, а геометрія, і конкретно те, чи входить глянець поверхні у вимірювання. Сферична, або інтегрувальна, геометрія збирає і світло, відбите в дзеркальному напрямку, і світло, розсіяне поверхнею, тому пробу міряють так, ніби глянець є частиною її кольору. Геометрія сорока п'яти градусів дзеркальну складову за побудовою виключає. Та сама фарба, виміряна в цих двох схемах, дає різні числа, і жодне з них не хибне.
Як колориметр вимірює
Вимірювання починається з випромінювача й спостерігача. Колір визначений лише відносно джерела світла, тому прилад містить його або припускає, а функція стандартного спостерігача замінює людський відгук. І те, і те є домовленістю, ухваленою міжнародним комітетом, а не властивістю приладу, і відлік, поданий без них, не відтворюваний.
З виміряного коефіцієнта відбиття прилад обчислює координати в колірному просторі, які описують пробу як світлоту й дві хроматичні складові. Різниця між пробою та еталоном тоді є відстанню в цьому просторі, вираженою одним числом. Формула, за якою обчислюють цю відстань, має значення, бо різні формули по-різному зважують складові, і пара проб може опинитися з того чи того боку допуску залежно від застосованої формули.
Повторюваність і узгодженість це дві різні величини, які часто подають як одну. Повторюваність це розкид відліків, узятих на тому самому приладі на тій самій пробі, і вона задає найменшу зміну, яку прилад може виявити. Узгодженість між двома приладами гірша, бо залежить від їхнього індивідуального калібрування, геометрії й спектрального відгуку. Два прилади можуть кожен мати повторюваність у частку одиниці й розходитися між собою більше, ніж допуск, який застосовують.
Варіанти конфігурації
Більшу частину специфікації визначають саме ці рішення, а не клас похибки. Кожне обмежує наступне, тому їх узгоджують по порядку.
| Конфігурація | Варіанти на вибір | Що це насправді визначає |
| Геометрія вимірювання | Освітлення під сорока п'ятьма градусами з нормальним оглядом або сфера, що включає дзеркальну складову | Чи є глянець частиною кольору. Текстурована, зерниста поверхня або поверхня з нерівним глянцем поводиться в кожній схемі по-різному, і вибір має йти за пробою та допуском. |
| Розмір апертури | Мала або велика площа вимірювання і чи доступна не одна | Чи можна виміряти малий елемент, не захопивши оточення, і чи усереднена текстурована проба по достатній площі, щоб бути представницькою. |
| Колірний простір і формула різниці | Координати, які подають, і формула, за якою обчислюють різницю між пробою та еталоном | Чи оцінюють поданий допуск на тій основі, для якої його написали. Та сама пара проб може пройти за однією формулою й не пройти за іншою. |
| Випромінювач і спостерігач | Джерело світла, прийняте в розрахунку, і застосована функція стандартного спостерігача | Чи можна порівняти відлік, узятий на одному майданчику, з відліком з іншого. Без спільної домовленості числа взагалі не порівнювані. |
| Повторюваність | Розкид повторних відліків на тій самій пробі й умови, за яких її зазначено | Найменша різниця, яку прилад надійно виявляє, і вона має бути впевнено меншою за допуск, для контролю якого прилад уживають. |
| Збереження даних і бібліотека | Еталони в пам'яті приладу, бібліотека виміряних проб або з'єднання з телефоном чи комп'ютером | Чи можна ухвалити рішення біля машини і чи лишається по ньому запис. Допуск, який не записано, неможливо захистити. |
| Організація калібрування | Біла міра, якою обнуляють прилад, і як часто її застосовують | Чи лишаються відліки порівнюваними протягом зміни й між приладами. Саме ця практика тримає програму кольору чесною більше, ніж роздільна здатність дисплея. |
Геометрія це перше рішення, бо вона визначає, що означає число. Усе інше уточнює, наскільки точно це число повторюється.
Як вибрати колориметр
| Рішення | Що це вирішує | Що запитати |
|---|
| Поверхня, яку міряють | Плоска й однорідна або текстурована, зерниста й глянсова | Текстура й глянець разом визначають геометрію й апертуру. Проба з напрямленою поверхнею потребує схеми, яка її усереднює, а не тієї, що ловить її під неправильним кутом. |
| Розмір площі, яку оцінюють | Велика панель або дрібна друкована деталь | Розмір апертури вирішує, чи міряє прилад елемент, чи середнє з елемента й усього поруч. |
| Хто встановлює допуск | Специфікація замовника або величина, яку вибирає виробник | Допуск, поданий в одиницях різниці, має сенс лише разом із формулою й геометрією; допуск без них не є специфікацією. |
| Запас, який тримає процес | Широкий допуск або такий, що близький до повторюваності приладу | Там, де допуск вузький, обмежувальними стають повторюваність приладу й практика калібрування, а не похибка. |
| Чи ухвалюють рішення на лінії | Рішення біля машини або проба, відправлена в лабораторію | Портативний прилад ставить рішення туди, де йде робота, і потребує дисплея, часу роботи від батареї та вбудованої перевірки допуску. |
| Чи треба зберігати кольори | Один або два еталони чи бібліотека затверджених кольорів | Бібліотека робить еталон відтворюваним, коли фізична проба загублена або вигоріла, і це звичайна причина, чому програма кольору розвалюється. |
| Чи треба звітувати про відлік | Позначка «придатно» в маршрутному листі або дані, експортовані в систему | Шлях експорту зазначають разом із приладом, бо вимірювання, яке треба перенабрати, зрештою перенаберуть із помилкою. |
Якщо щось із цього ще не визначено, надішліть те, що відомо. Пропозицію можна підготувати за описом завдання й уточнити, коли прогалини заповнять.
Найближчі альтернативи
Це типи, якими зазвичай виявляється запит на колориметр, і точка, у якій вибір справді визначається.
| Найближча альтернатива | Що відрізняє її від колориметра |
| Спектрофотометри | Міряють, скільки світла проба поглинає або пропускає в діапазоні довжин хвиль, щоб визначити, що вона містить. Колориметр міряє колір поверхні відносно еталона. Прилади мають спільну оптичну лаву й відповідають на різні питання, і там, де потрібна концентрація, калібрують саме спектрофотометр за хімічним стандартом. |
| TOC-аналізатори | Подають загальний органічний вуглець у пробі води, окиснюючи її й міряючи результат, і це руйнівне визначення вмісту, а не оцінка вигляду. |
| Аналізатори якості води | Подають стан води кількома методами одночасно. Там, де колір є одним із них, його зазвичай міряють як оптичну густину в кюветі, а не як вигляд поверхні, і ці два значення кольору не можна переносити одне на одне. |
| Аналізатори розміру частинок | Подають розподіл розмірів, а не колір. Порошкову пробу міряють обидва прилади, і два результати описують різні властивості того самого порошку. |
| Товщиноміри покриттів | Міряють товщину покриття магнітним методом або методом вихрових струмів. Колір і товщина плівки це дві величини, які специфікація на фарбування чи покриття зазвичай задає разом, і кожна потребує власного приладу. |
Межа, яку варто з'ясувати першою, це для чого потрібне число: для вигляду поверхні чи для концентрації речовини в рідині. І те, і те називають вимірюванням кольору, і вони не взаємозамінні.
Що додати до запиту
Перша відповідь може бути пропозицією, а не набором запитань, якщо запит містить ці дані. Якщо цифра невідома, надішліть опис задачі, і ми підтвердимо, що з нього випливає.
- Поверхня, яку треба виміряти, зокрема чи вона текстурована, глянсова або зерниста
- Розмір площі, яку треба оцінити, а отже потрібна апертура
- Допуск, який застосовують, і колірний простір та формула різниці, у яких він написаний
- Домовленості про випромінювач і спостерігача, які припускає специфікація
- Чи потрібен портативний прилад, чи настільний у фіксованому місці
- Чи треба зберігати й викликати еталон або бібліотеку еталонів
- Чи треба експортувати відліки і в яку систему
- Повторюваність, якої вимагає процес відносно допуску, який контролюють
- Кількість, порт призначення та потрібна дата постачання
