Lust auf eine kleine Lektüre?

Ein Wechsel der Jahreszeit kann sich auf die Farbwahrnehmung auswirken, da sich die Empfindlichkeit und Aktivierung der Zapfen als Reaktion auf die Umgebungsfarben ändert. Bildquelle: Unsplash Benutzer Lukasz Szmigiel

Die subjektive Natur der Farbwahrnehmung ist mittlerweile bekannt. Biologische, kulturelle und kontextuelle Faktoren führen zu Variationen in unseren Bewertungen, Erfahrungen und Beschreibungen von Farbinformationen. Die Forschung zeigt, dass selbst flüchtige Stimmungsschwankungen unsere Fähigkeit, zwischen bestimmten Farben zu unterscheiden, beeinflussen können.1 Es gibt jedoch eine Farbe, deren Wahrnehmung über Betrachter und Kulturen hinweg als bemerkenswert stabil gilt: Gelb. Der Mensch kann zwar Rot, Gelb, Grün und Blau als eigenständige, von anderen Farbtönen unabhängige Farben wahrnehmen, doch variieren die spezifischen Wellenlängen, bei denen Menschen eindeutiges Rot, Grün und Blau erkennen. Die Wellenlänge von einzigartigem Gelb bleibt jedoch in verschiedenen Populationen besonders konstant. Bei einem kürzlich unternommenen Versuch, dieses Phänomen besser zu verstehen, wurde eine neue und unerwartete Quelle für Wahrnehmungsunterschiede entdeckt.

Gelb scheint einzigartige optische Eigenschaften zu haben, die die Wahrnehmung in verschiedenen Populationen ungewöhnlich stabil machen. Bildquelle: Unsplash Benutzer Eric Saunders

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.

Moderne Farbmesstechnologien gehen über den subjektiven menschlichen Blick hinaus und ermöglichen es uns, einen Regenbogen von Farben objektiv zu quantifizieren. Bildquelle: Unsplash-Benutzer Denise Chan

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 menschlichen 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. Die beiden fortschrittlichsten Arten von Farbmessgeräten sind Farbmessgeräte und Spektralphotometer, 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 machen als das andere.1 Wenn Sie die Eigenschaften eines Kolorimeters und eines Spektralphotometers verstehen, können Sie das beste Gerät für Ihre Anwendung auswählen.

Farbmessgeräte sind ideal für die Bewertung der endgültigen Farbergebnisse und die Ermittlung unerwünschter Farbabweichungen geeignet. Bildquelle: Pexels-Benutzer Karolina Grabowska

Was ist ein Kolorimeter?

Ein Farbmessgerät ist so konzipiert, dass es eine Art psychophysikalische Probenanalyse durchführt, indem es die menschliche Augen-Hirn-Wahrnehmung nachahmt, was bedeutet, dass seine Messungen mit der menschlichen Wahrnehmung korrelieren. 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 bezeichnet eine Farbe mit Zeichen, die verschiedene Dimensionen ihrer visuellen Erscheinung 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 sollen.

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.

"Bernsteinbier" ist ein Sammelbegriff für alle Biere mit mittlerer Trübung, die von leuchtend roter bis karamellbrauner Farbe reichen. Bildnachweis: Unsplash-Nutzer Julia Nastogadka

Früher war ich der Meinung, dass alle bernsteinfarbenen Biere in etwa gleich aussehen: ein kräftiges, fast preiselbeerfarbenes Gebräu mit einem Hauch von schaumiger, trüber Trübung. Alles änderte sich für mich, als ich zu meiner ersten Bernsteinbierverkostung ging. Ich sah einen langen Verkostungstisch, der von einem Ende zum anderen mit allen erdenklichen bernsteinfarbenen Biersorten bestückt war, vom leuchtend roten Ale, an das ich gewöhnt war, bis hin zu den tief karamellisierten Brauntönen des amerikanischen Amber Ale. Es war klar, dass die Brauer stolz auf ihre Gläser waren - jedes Bier hatte eine unverwechselbare Farbe, die sich von allen anderen, die neben ihm standen, unterschied. Als ich die Gläser genau nebeneinander betrachtete, konnte ich die feinen Unterschiede zwischen ihnen erkennen. Ich sah goldene Flecken in einem hellroten Bier, während sein Nachbar eine tiefere, fast rosafarbene Farbe hatte.

Diese subtilen Unterschiede in Farbe und Trübung machen Ihr Gebräu absolut einzigartig. Deshalb ist es wichtig, die Opazität und Farbkonsistenz Ihres Bernsteinbiers während des gesamten Brauprozesses zu messen. Wenn es um rotes oder bernsteinfarbenes Bier geht, ist Ihre Farbe Ihr Markenzeichen, und sie wird Ihre Kunden Jahr für Jahr wiederkommen lassen.

Für Brauer ist es oft schwierig, die Farbe ihres bernsteinfarbenen Bieres mit dem Auge zu bestimmen, da es bei diesem Bierstil eine große Bandbreite an möglichen Farbvariationen gibt. Bildnachweis: Pixabay CC Benutzer PeterKraayvanger

Damit Fotografen und Videofilmer ihre Visionen verwirklichen können, müssen Objektivfilter eine einheitliche Farbe haben und frei von Verunreinigungen sein. Bildquelle: Shutterstock-Benutzer Layue

Farbige Objektivfilter sind ein unverzichtbares Hilfsmittel für Fotografen und Videofilmer. Dieses Zubehör verbessert die Qualität ihrer Bilder und hilft ihnen, die angestrebte Ästhetik zu erreichen, indem es sowohl die technischen als auch die kreativen Grenzen erweitert. Dies ist jedoch nur möglich, wenn die Farbe des Objektivs einheitlich ist und das Produkt frei von Verunreinigungen wie Staub oder anderen Glasfehlern ist. Ein zu trübes Objektiv oder eine zu helle oder zu dunkle Farbe kann die Qualität des Endbildes beeinträchtigen. Um dies zu verhindern, müssen die Hersteller von Farbgläsern ihre Produkte während des gesamten Produktionsprozesses streng auf Farbkonsistenz und Klarheit prüfen. Wenn Sie während des gesamten Herstellungsprozesses Tests zur Farbqualitätskontrolle durchführen, stellen Sie die Integrität Ihrer Produkte sicher, verfeinern Ihre Produktionsprozesse und helfen Ihren Kunden, ihre künstlerischen Visionen zu verwirklichen.

Die Bedeutung von Farbkonsistenz und Klarheit bei Objektivfiltern

Verschiedene Objektivfilter haben ganz bestimmte Verwendungszwecke in der Fotografie und Videografie und werden eingesetzt, um einzigartige Effekte zu erzielen, die mit konventionellen Objektiven nicht möglich sind. Weicht der Filter jedoch auch nur um wenige Nuancen von der Farbe ab, kann dies das Erscheinungsbild des Bildes erheblich beeinträchtigen. Deshalb ist die Farbkonsistenz für die Hersteller von Objektivfiltern so wichtig.

So sind UV-Filter für Kameras in der Regel klar, aber Filter, die eine stärkere Beschichtung mit UV-Filterung enthalten, sehen bernsteinfarben aus.1 Wenn Sie möchten, dass Ihr Produkt so viel UV-Licht wie möglich herausfiltert, sollte Ihr Filter in der Tat ziemlich dunkel erscheinen. Wenn Ihr Filter jedoch fast farblos erscheint, kann dies ein Zeichen dafür sein, dass Sie den Filter nicht richtig beschichtet haben und der UV-Schutz vermindert ist. Dies kann die Funktionalität des Filters erheblich beeinträchtigen und zu unerwünschten - und unschönen - Farbverschiebungen führen. So kann beispielsweise an einem sonnigen Tag, an dem die Kamera viel UV-Licht ausgesetzt ist, ein blauer Schleier auf dem endgültigen Bild erscheinen, wenn das UV-Licht nicht richtig herausgefiltert wird. Ebenso sind Oberlichtfilter in der Regel rosafarben, weil sie den Blaustich ausgleichen, den das Filmmaterial normalerweise hat. Dies erfordert jedoch ein empfindliches Gleichgewicht: Wenn Ihre Filter zu rosa sind, lassen sie alle Blautöne im Bild verschwinden, während sie, wenn die Filter nicht rosa genug sind, die Blautöne im Film nicht wirksam ausgleichen können. Deshalb ist es wichtig, dass die Farbe Ihrer Objektivfilter genau richtig eingestellt ist.

Leider kann es schwierig sein, die richtige Linsentönung zu erzielen, da der Lack von Charge zu Charge die gleiche Farbe haben muss und außerdem in einer gleichmäßigen Schicht aufgetragen werden muss, um den Farbfilm zu erzeugen. Wenn Sie den Lack nicht richtig einfärben oder ihn in ungleichmäßigen Schichten auftragen, kann dies dazu führen, dass die Farbe des Linsenfilters uneinheitlich erscheint. Außerdem können Trübungen und Verunreinigungen im Glas das Aussehen und die Funktionalität des Produkts beeinträchtigen. Wenn Sie z. B. dickes Glas verwenden, ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass Luftblasen oder andere Fehler im Produkt auftreten, die auf dem Film sichtbar werden. Wenn Sie farbige Polarisationsfilter (aus Kunststoff) verwenden, die Sie zwischen zwei Glasschichten legen, können Verunreinigungen zwischen das Glas und die Farbfolie gelangen, was zu einem dauerhaften Fehler führt. Andere Faktoren wie eine unsachgemäße Formulierung und sogar die Öle Ihrer Hände können den Objektivfilter trübe erscheinen lassen. Diese Trübung wirkt sich, unabhängig von der Quelle, auf das endgültige Bild aus; die unerwünschten Partikel im Objektiv streuen das Licht, wenn es auf die Frontlinse des Objektivs trifft, und dies kann einen Streulichteffekt oder ein unscharfes Bild zur Folge haben.2

Um sicherzustellen, dass Ihre Brillengläser korrekt hergestellt werden, sollten Sie Ihre Materialien während des gesamten Herstellungsprozesses auf Farbe und Klarheit prüfen. Mit einem Spektralphotometer können Sie sicherstellen, dass die Farbe Ihrer Brillengläser von einer Charge zur nächsten konsistent ist und dass Ihr Glas frei von möglichen Verunreinigungen ist.

Was passiert, wenn das Blau in Linie A nicht mit dem Blau in Linie B übereinstimmt? Oder wenn die heutige Produktion nicht mit der gestrigen übereinstimmt? In der Fertigung ist Konsistenz gleichbedeutend mit Qualität. Nirgendwo wird dies deutlicher als bei der Farbe Ihres Produkts, wo Verbraucher Unstimmigkeiten sofort bemerken. Wenn Sie die Produktion über verschiedene Anlagen – und manchmal sogar Kontinente – hinweg skalieren, kann die Gewährleistung der Farbharmonie zunehmend komplex werden.

Wenn Sie die Bedeutung einer konsistenten Farbgebung verstehen, die Herausforderungen kennen, die mit ihrer Umsetzung verbunden sind, und lernen, wie Sie sie erreichen können, können Sie effektive Strategien zur Farbkontrolle für Ihre Produktionsprozesse entwickeln.

Warum ist Farbkonsistenz so wichtig?

Uneinheitliche Farben haben reale Auswirkungen auf den Ruf Ihrer Marke und Ihren Gewinn. Wenn Farben wiederholbar und konsistent sind, profitieren Sie von folgenden Vorteilen:

• Eine bessere Markenwahrnehmung: Kunden haben weniger Gründe, Ihre Qualität oder die Attraktivität, den Geschmack, die Frische und die Sicherheit Ihres Produkts in Frage zu stellen. 
• Weniger Ausschuss und weniger Nacharbeit: Waren, die den Farbspezifikationen und Erwartungen Ihrer Kunden entsprechen, führen seltener zu kostspieligem Ausschuss und Nacharbeit, wodurch Sie Zeit, Geld und Ressourcen sparen.
• Höhere Konformität mit Branchenstandards und Vorschriften: Bestimmte Produkte und Branchen unterliegen strengen Farbstandards oder Vorschriften, beispielsweise Arzneimittel und Lebensmittelfarbstoffe. Eine konsistente Farbgebung trägt dazu bei, dass Ihre Waren den erforderlichen Rahmenbedingungen entsprechen und die Sicherheitsanforderungen erfüllen.

Was sind die Herausforderungen bei der Erzielung konsistenter Farben?

Wenn die Produktion über mehrere Linien und Anlagen hinweg skaliert wird, ergeben sich mehrere zentrale Herausforderungen hinsichtlich der Farbkonsistenz:

• Rohstoffschwankungen: Die Farbe und Qualität von Rohstoffen variieren häufig, insbesondere wenn die Lieferanten aufgrund ihrer geografischen Lage, Verfügbarkeit oder Vielfalt der Lieferkette unterschiedlich sind. Auch in der Kunststoffindustrie treten häufig Chargenschwankungen auf, wobei dynamische Konzentrationen von recyceltem Polyethylenterephthalat (rPET) in Rohstoffen das endgültige Erscheinungsbild erheblich beeinflussen können.
• Einflüsse in der Produktionsumgebung: In den Produktionsstätten können unterschiedliche Umgebungsbedingungen herrschen, von Feuchtigkeit bis Hitze und mehr, die zu Farbveränderungen beitragen können. Auch die Ausrüstung kann sehr unterschiedlich sein und zu Farbabweichungen führen.
• Schwankungen bei den Prozessparametern: Wenn sich die Produktionsabläufe, Methoden oder Techniken der einzelnen Anlagen unterscheiden, wird die Farbkonsistenz zu einer größeren Herausforderung. So führen beispielsweise Schwankungen bei wichtigen Prozessparametern wie Zeit und Temperatur zu unterschiedlichen Farbergebnissen.
• Veraltete Methoden zur Farbbewertung: Der Rückgriff auf veraltete Messverfahren wie den visuellen Farbvergleich erhöht das Risiko von Unstimmigkeiten. Dieser Ansatz ist zu subjektiv, unzuverlässig und fehleranfällig, um eine effektive Konsistenz zu gewährleisten.