Interested in a little light reading?

色は私たちの生活のあらゆる瞬間を取り囲み、大なり小なり、意識的、無意識的な方法で私たちの感情、行動、信念に影響を与える。色はムードを作り、危険を知らせ、重要な情報を与え、喜びさえももたらす。variations in color perception from person to person and a part due to the descriptors for each of the millions of shades seen by the human eyes. variations in color perception by person to person and a part due to the descriptors for the millions of shades seen by the human eyes.

機器による色測定は、人間の知覚や語彙の限界を超え、色情報を客観的なデータとして捉えることを可能にし、色の共通言語を作り出します。これは、食品や飲料から医薬品に至るまで、世界中の業界内および業界間のコミュニケーションに不可欠です。最も先進的な色彩測定器は測色計と分光光度計の2種類で、どちらも洗練された技術を使って正確かつ精密に色を定量化し定義します。

これらの機器は密接に関連していますが、特定の種類の測定に、一方を他方よりより適したものにするユニークな性質を持っています。比色計と分光光度計の特徴を理解することで、アプリケーションに最適なツールを選択することができます。

比色計とは？

測色器は、一種の心理物理学的なサンプルカラー分析を行うように設計されています。言い換えれば、私たちと同じように色を見るように設計されています。

その結果は直接、三刺激値として読み取られます。三刺激値とは、視覚的な外観の異なる次元を表す文字で色を識別するものです。International Commission on Illumination によって開発されたCIEカラーシステムが、三刺激色の「ゴールドスタンダード」です。

測色器にはいくつかのユニークな部品がある。

• 照度: 照度は、昼光や白熱灯などの特定の光源を表し、対象物に一貫した明るさを投影します。測色器では、照度は固定されています。
• オブザーバー: 標準オブザーバーは、色を分析するための特定の視野を提供します。色彩計は通常2度の標準観察器を使用し、色の評価や品質管理に適しています。
• 三刺激吸収フィルター：吸収フィルターは、サンプルに適用される特定の波長を分離します。

測色計の種類

色彩計は、色を客観的かつ正確に判断するために欠かせないものです。その種類は様々で、色の深さや程度を測定します。種類は以下の通り：

• 濃度計： 半透明な素材の暗さ、つまり密度を測定する。
• 光度計： 色彩光度計は、色の透過と反射を測定する。

比色計の仕組み

比色計の使い方は、多くの場合、溶質の濃度は吸光度に比例するというベール・ランバートの法則に基づいている。比色計は単純な光源から始まります。レンズと三刺激吸収フィルターの助けを借りて、光線は単一の焦点の合った波長となり、試料溶液に移動します。溶液の反対側には、波長がどれだけ吸収されたかを識別する光電池検出器がある。検出器はプロセッサーとデジタル・ディスプレイに接続され、測定結果を読みやすい形で出力する。

さて、測色機の仕組みがわかったところで、測色機の長所と短所を見てみましょう。

Farbe umgibt uns in jedem Augenblick unseres Lebens und beeinflusst unsere Gefühle, unser Verhalten und unsere Überzeugungen auf große und kleine, bewusste und unbewusste Weise. Farbe kann eine Stimmung erzeugen, uns vor Gefahren warnen, uns wichtige Informationen geben und uns sogar Freude bereiten. Trotz der universellen Präsenz von Farbe bleibt es schwer, sie zu beschreiben, was zum Teil auf Variationen in der Farbwahrnehmung von Person zu Person und zum Teil auf einen Mangel an Beschreibungen für jede der Millionen von Schattierungen zurückzuführen ist, die das menschliche Auge wahrnimmt.

Die instrumentelle Farbmessung überschreitet die Grenzen der menschlichen Wahrnehmung und des Vokabulars und ermöglicht es uns, Farbinformationen als objektive Daten zu erfassen und eine gemeinsame Sprache der Farbe zu schaffen, die für die Kommunikation innerhalb und zwischen Branchen auf der ganzen Welt unerlässlich ist, von Lebensmitteln und Getränken bis hin zu Pharmazeutika. Die beiden fortschrittlichsten Arten von Farbmessgeräten sind Farbmessgeräte und Spektralfotometer, die beide hochentwickelte Technologien zur genauen und präzisen Quantifizierung und Definition von Farbe einsetzen.

Obwohl diese Geräte eng miteinander verwandt sind, haben sie einzigartige Eigenschaften, die das eine für eine bestimmte Art von Messung geeigneter als das andere machen können. Die Kenntnis der Eigenschaften von Kolorimetern und Spektralphotometern kann Ihnen helfen, das beste Gerät für Ihre Anwendung auszuwählen.

Was ist ein Kolorimeter?

Ein Farbmessgerät ist für eine Art psychophysische Farbanalyse ausgelegt, d. h. seine Messungen entsprechen der menschlichen Farbwahrnehmung. Mit anderen Worten, es ist so konzipiert, dass es Farben so sieht wie wir.

Seine Ergebnisse sind direkt und werden als Tristimuluswerte gelesen. Ein Tristimuluswert ist ein Wert, der eine Farbe mit Zeichen identifiziert, die verschiedene Dimensionen ihres visuellen Erscheinungsbildes darstellen. Ein Tristimuluswert kann Werte wie X, Y und Z oder L, a und b enthalten. Der "Goldstandard" für Tristimulusfarben ist das CIE-Farbsystem, das von der Internationalen Beleuchtungskommission entwickelt wurde - das CIE im Titel steht für die französische Version ihres Namens.

Ein Farbmessgerät besteht aus einigen einzigartigen Komponenten.

• Leuchtmittel: Das Leuchtmittel stellt eine bestimmte Lichtquelle dar, z. B. Tageslicht oder Glühlampenlicht, um eine gleichmäßige Helligkeit auf das Objekt zu projizieren. In einem Farbmessgerät ist eine Lichtart fest eingestellt.
• Beobachter: Der Standardbeobachter bietet ein bestimmtes Sichtfeld, mit dem die Farben analysiert werden können. Ein Farbmessgerät verwendet in der Regel einen 2-Grad-Standardbeobachter, der für die Farbbewertung und Qualitätskontrolle geeignet ist.
• Tristimulus-Absorptionsfilter: Der Absorptionsfilter isoliert bestimmte Wellenlängen, die auf die Probe angewendet werden.

Arten von Kolorimetern

Farbmessgeräte sind für die objektive und genaue Bestimmung von Farben unerlässlich. Ihre verschiedenen Varianten messen die Farbe in unterschiedlicher Tiefe und Intensität. Zu den Typen gehören:

• Densitometer: Sie messen den Schwärzungsgrad bzw. die Dichte von halbtransparentem Material.
• Fotometer: Farbfotometer messen, wie Farbe übertragen und reflektiert wird.

Wie funktioniert ein Kolorimeter?

Die Verwendung eines Kolorimeters basiert häufig auf dem Beer-Lambert-Gesetz, das besagt, dass die Konzentration einer gelösten Substanz proportional zu ihrer Absorption ist. Das Kolorimeter beginnt mit einer einfachen Lichtquelle. Mit Hilfe einer Linse und Tristimulus-Absorptionsfiltern wird der Lichtstrahl zu einer einzigen, gebündelten Wellenlänge, die dann in die Probenlösung eindringt. Auf der anderen Seite der Lösung befindet sich ein Fotozellendetektor, der feststellt, wie viel von der Wellenlänge absorbiert wurde. Der Detektor ist mit einem Prozessor und einer digitalen Anzeige verbunden, die die Ergebnisse lesbar ausgibt.

Nachdem Sie nun wissen, wie es funktioniert, lassen Sie uns einen Blick auf die Vor- und Nachteile eines Kolorimeters werfen.

Color surrounds us every moment of our lives and affects our emotions, behaviors and beliefs in large and small, conscious and unconscious ways. Color can set a mood, warn us of danger, give us critical information and even bring us joy. Despite the universal presence of color, describing it remains elusive, in part due to variations in color perception from person to person and in part due to a lack of descriptors for each of the millions of shades seen by the human eye.

Instrumental color measurement moves beyond the limits of human perception and vocabulary and allows us to capture color information as objective data, creating a common language of color that is essential for communication within and between industries around the world, ranging from food and beverage to pharmaceuticals. The two most advanced color measurement instrument types are colorimeters and spectrophotometers, both of which use sophisticated technologies to accurately and precisely quantify and define color.

While closely related, these instruments have unique qualities that may make one more suitable than the other for a particular type of measurement. Understanding the characteristics of a colorimeter vs. spectrophotometer can help you select the best tool for your application.

What Is a Colorimeter?

A colorimeter is designed to perform a type of psychophysical sample color analysis, which means its measurements correlate to human color perception. In other words, it is designed to see color the way we do.

Its results are direct and read as tristimulus values. A tristimulus value is one that identifies a color with characters that represent different dimensions of its visual appearance. A tristimulus value may contain values like X, Y and Z or L, a and b. The “gold standard” for tristimulus colors is the CIE Color System, developed by the International Commission on Illumination — the CIE in the title stands for the French version of their name.

There are a few unique components involved in a colorimeter.

• Illuminant: The illuminant represents a specific light source, such as daylight or incandescent light, to project consistent brightness onto the object. In a colorimeter, an illuminant is fixed.
• Observer: The standard observer offers a specific field of view with which to analyze the colors. A colorimeter usually uses a 2-Degree Standard Observer, which is suitable for color evaluation and quality control.
• Tristimulus absorption filter: The absorption filter isolates specific wavelengths to be applied to the sample.

Types of Colorimeters

Colorimeters are essential in determining color objectively and accurately. Their different varieties measure color to varying depths and degrees. Types include:

• Densitometers: These measure the darkness level, or density, of semi-transparent material.
• Photometers: Color photometers measure how color is transmitted and reflected.

How Does a Colorimeter Work?

A colorimeter’s usage is often based on the Beer-Lambert law, which tells us that the concentration of a solute is proportional to its absorbance. The colorimeter starts with a simple light source. With the help of a lens and tristimulus absorption filters, the beam of light becomes a single, focused wavelength which then moves through to the sample solution. On the other side of the solution is a photocell detector that identifies how much of the wavelength got absorbed. The detector is connected to a processor and digital display that offers a readable output of the results.

Now that you know how it works, let’s take a look at the pros and cons of a colorimeter.

El color nos rodea en cada momento de nuestras vidas y afecta a nuestras emociones, comportamientos y creencias de formas grandes y pequeñas, conscientes e inconscientes. El color puede crear un estado de ánimo, advertirnos de un peligro, darnos información crítica e incluso alegrarnos. A pesar de la presencia universal del color, sigue siendo difícil describirlo, en parte debido a las variaciones en la percepción del color de una persona a otra y en parte debido a la falta de descriptores para cada uno de los millones de matices que percibe el ojo humano.

La medición instrumental del color va más allá de los límites de la percepción y el vocabulario humanos y nos permite capturar la información del color como datos objetivos, creando un lenguaje común del color que es esencial para la comunicación dentro y entre industrias de todo el mundo, desde alimentación y bebidas hasta farmacia. Los dos tipos de instrumentos de medición del color más avanzados son los colorímetros y los espectrofotómetros, que utilizan tecnologías sofisticadas para cuantificar y definir el color con exactitud y precisión.

Aunque están estrechamente relacionados, estos instrumentos tienen cualidades únicas que pueden hacer que uno sea más adecuado que el otro para un tipo concreto de medición. Comprender las características de un colorímetro frente a un espectrofotómetro puede ayudarle a seleccionar la mejor herramienta para su aplicación.

¿Qué es un colorímetro?

Un colorímetro está diseñado para realizar un tipo de análisis psicofísico de muestras de color, lo que significa que sus mediciones se correlacionan con la percepción humana del color. En otras palabras, está diseñado para ver el color como nosotros.

Sus resultados son directos y se leen como valores triestímulos. Un valor triestímulo es aquel que identifica un color con caracteres que representan diferentes dimensiones de su apariencia visual. Un valor triestímulo puede contener valores como X, Y y Z o L, a y b. El "patrón oro" para los colores triestímulos es el Sistema de Color CIE, desarrollado por la Comisión Internacional de Iluminación (el CIE del título es la versión francesa de su nombre).

En un colorímetro intervienen unos cuantos componentes únicos.

• Iluminante: El iluminante representa una fuente de luz específica, como la luz diurna o la luz incandescente, para proyectar un brillo uniforme sobre el objeto. En un colorímetro, el iluminante es fijo.
• Observador: El observador estándar ofrece un campo de visión específico con el que analizar los colores. Un colorímetro suele utilizar un observador estándar de 2 grados, adecuado para la evaluación del color y el control de calidad.
• Filtro de absorción triestímulo: El filtro de absorción aísla longitudes de onda específicas que se aplicarán a la muestra.

Tipos de colorímetros

Los colorímetros son esenciales para determinar el color de forma objetiva y precisa. Sus distintas variedades miden el color con distinta profundidad y grado. Los tipos incluyen:

• Densitómetros: Miden el grado de oscuridad, o densidad, de un material semitransparente.
• Fotómetros: Los fotómetros de color miden cómo se transmite y refleja el color.

¿Cómo funciona un colorímetro?

El uso de un colorímetro suele basarse en la ley de Beer-Lambert, que nos dice que la concentración de un soluto es proporcional a su absorbancia. El colorímetro parte de una fuente de luz simple. Con la ayuda de una lente y de filtros de absorción triestímulos, el haz de luz se convierte en una longitud de onda única y focalizada que pasa a la solución de la muestra. Al otro lado de la solución hay un detector de fotocélula que identifica la cantidad de longitud de onda absorbida. El detector está conectado a un procesador y a una pantalla digital que ofrece una salida legible de los resultados.

Ahora que ya sabes cómo funciona, veamos los pros y los contras de un colorímetro.

At my new quality assurance job, one of our product quality checks is to measure the color of our product and to ensure that we are producing our product that is within a preset acceptable color range. We use an instrument, a spectrophotometer, that reports Hunter L, a, b; XYZ, and L*a*b scales. I’ve always thought that color was measured in terms of RGB, like the way computer monitors and TV screens describe color. I’ve even created custom colors for fonts on my computer by manually adjusting the RGB quantities. Can someone explain why we would measure color using Hunter L, a, b; XYZ, and L*a*b instead of RGB?

It depends on what you want. Do you want White, Yellowish White, or Bluish White?

In simple terms, the primary difference between CIE Tristimulus Scales (Hunter L, a, b; XYZ, and L*a*b scales) and RGB is their purpose within the color world. RGB is a device dependent method of producing color and is not exact enough to be used to describe a color for quality control purposes. CIE XYZ color scales represents the true color of an object, while RGB describes a flat solid color representation of the average color of an object is displayed on a screen. One is used to provide color directionality (RGB), the other is used to precisely quantify a color (Tristimulus values). let’s illustrate…

Let’s take a drive to the Lincoln Memorial

Let’s pretend the Lincoln Memorial is not a physical object but rather a specific color, let’s say white, since in fact it is made of a very specific white concrete. To get there, should I use RGB or Tristimulus values? This will depend on how close to the Lincoln Memorial, or its specific color of ‘white’ you want to get. Using RGB to measure the color white and expecting analytical precision would be like trying to get to the Lincoln Memorial without the exact address and a GPS/map to guide you. While you may know that the Lincoln Memorial is located in Washington D.C., getting to the specific address would be a challenge.

RGB is very much like this in that you might know the general area of red, blue, green, or in this case ‘white,’ but getting to a precise color takes more than a general direction. Much like GPS, which uses three-dimensional physical coordinates that can guide you to within three feet of the desired address, CIE Tristimulus scales provide three-dimensional color coordinates to give you the exact address of a specific color with extreme precision. While RGB might drop you off on the Mall without any further direction, tristimulus coordinates will direct you precisely to a specific color with decimal precision, much like GPS will guide you to the Lincoln Memorial within three feet.

私の新しい品質保証の仕事では、製品の品質チェックの1つとして、製品の色を測定し、あらかじめ設定された許容色範囲内にある製品を製造していることを確認します。私たちは、ハンターL、a、b、XYZ、L*a*bスケールを報告する分光光度計という機器を使用しています。コンピュータのモニターやテレビ画面が色を表現しているように、色はRGBで測られるものだと思っていました。私は、RGBの量を手動で調整することによって、コンピュータ上のフォントのカスタムカラーを作成したことさえある。なぜRGBではなく、ハンターL、a、b、XYZ、L*a*bを使って色を測るのか、誰か説明してくれませんか？

それはあなたが何を望むかによる。白、黄みがかった白、青みがかった白、どれが欲しいですか？

簡単に言うと、CIE Tristimulus Scale (Hunter L, a, b; XYZ, and L*a*b scale)とRGBの主な違いは、色の世界におけるそれらの目的です。RGBは色を生成するデバイス依存の方法であり、品質管理の目的で色を記述するために使用するほど正確ではありません。CIE XYZカラースケールは物体の真の色を表し、RGBは物体の平均的な色を平坦なソリッドカラーで表現して画面に表示します。一方は色の方向性を提供するために使用され（RGB）、もう一方は色を正確に定量化するために使用されます（三刺激値）。

リンカーン記念館までドライブしよう

リンカーン・メモリアルは物理的な物体ではなく、特定の色、例えば白だとしましょう。そこに到達するには、RGBとTristimulusのどちらを使うべきでしょうか？これは、リンカーン記念館にどれだけ近いか、あるいは「白」という特定の色を得たいかによって変わってきます。RGBを使って白を測定し、分析的な精度を期待するのは、正確な住所とGPS/地図なしでリンカーン記念館に行こうとするようなものです。リンカーン記念館がワシントンD.C.にあることは知っていても、具体的な住所まで行くのは難しいだろう。

RGBは、赤、青、緑、またはこの場合は「白」の大まかな領域を知っているかもしれないが、正確な色に到達するには、大まかな方向以上のものが必要であるという点で、これとよく似ている。GPSが3次元の物理的座標を使い、目的の住所の3フィート以内まで案内してくれるのと同じように、CIE Tristimulusスケールは3次元の色座標を提供し、特定の色の正確な住所を極めて正確に教えてくれる。RGBがそれ以上の指示なしにモールであなたを降ろすかもしれない一方で、三刺激座標は、GPSが3フィート以内のリンカーン記念館にあなたを導くのと同じように、小数の精度で特定の色に正確にあなたを導きます。

Bei meiner neuen Tätigkeit in der Qualitätssicherung besteht eine unserer Produktqualitätsprüfungen darin, die Farbe unseres Produkts zu messen und sicherzustellen, dass wir ein Produkt herstellen, das innerhalb eines vorgegebenen akzeptablen Farbbereichs liegt. Wir verwenden ein Instrument, ein Spektralphotometer, das Hunter L, a, b; XYZ und L*a*b anzeigt. Ich habe immer gedacht, dass Farbe in RGB gemessen wird, so wie Computermonitore und Fernsehbildschirme Farben beschreiben. Ich habe sogar schon benutzerdefinierte Farben für Schriftarten auf meinem Computer erstellt, indem ich die RGB-Mengen manuell angepasst habe. Kann mir jemand erklären, warum wir Farbe mit Hunter L, a, b; XYZ und L*a*b anstelle von RGB messen sollten?

Das hängt davon ab, was Sie wollen. Möchten Sie Weiß, gelbliches Weiß oder bläuliches Weiß?

Der Hauptunterschied zwischen den CIE Tristimulus Skalen (Hunter L, a, b; XYZ und L*a*b Skalen) und RGB ist, einfach ausgedrückt, ihr Zweck in der Farbwelt. RGB ist eine geräteabhängige Methode der Farberzeugung und ist nicht genau genug, um zur Beschreibung einer Farbe für die Qualitätskontrolle verwendet zu werden. Die CIE XYZ-Farbskala stellt die tatsächliche Farbe eines Objekts dar, während RGB eine flache Vollfarbdarstellung der durchschnittlichen Farbe eines Objekts auf einem Bildschirm beschreibt. Die eine wird verwendet, um die Farbrichtung zu bestimmen (RGB), die andere, um eine Farbe genau zu quantifizieren (Tristimuluswerte).

Machen wir eine Fahrt zum Lincoln Memorial

Nehmen wir einmal an, das Lincoln Memorial sei kein physisches Objekt, sondern eine bestimmte Farbe, sagen wir weiß, da es aus einem ganz bestimmten weißen Beton besteht. Sollte ich RGB- oder Tristimulus-Werte verwenden, um dorthin zu gelangen? Das hängt davon ab, wie nahe Sie dem Lincoln Memorial oder seiner spezifischen Farbe "Weiß" kommen wollen. Die Farbe Weiß mit RGB zu messen und analytische Präzision zu erwarten, wäre so, als würde man versuchen, das Lincoln Memorial ohne die genaue Adresse und eine GPS-/Karte zu erreichen, die einem den Weg weist. Sie wissen zwar, dass sich das Lincoln Memorial in Washington D.C. befindet, aber es wäre eine Herausforderung, die genaue Adresse zu finden.

Mit RGB verhält es sich ähnlich: Sie kennen vielleicht den allgemeinen Bereich von Rot, Blau, Grün oder in diesem Fall "Weiß", aber um eine bestimmte Farbe zu finden, braucht man mehr als nur eine allgemeine Richtung. Ähnlich wie GPS, das dreidimensionale physische Koordinaten verwendet, die Sie bis auf einen Meter an die gewünschte Adresse heranführen können, liefern die CIE Tristimulus-Skalen dreidimensionale Farbkoordinaten, die Ihnen die genaue Adresse einer bestimmten Farbe mit äußerster Präzision angeben. Während RGB Sie ohne weitere Hinweise auf der Mall absetzen könnte, führen Sie die Tristimulus-Koordinaten mit Dezimalpräzision zu einer bestimmten Farbe, ähnlich wie GPS Sie auf drei Fuß genau zum Lincoln Memorial führt.