Fortschrittliche Spektralphotometer optimieren den Wert von Weißheitsindizes in Anwesenheit von optischen Aufhellern

Den perfekten Weißton zu finden, kann für Papier-, Textil- und Kunststoffhersteller ein mühsamer Prozess sein. Bildquelle: Unsplash Benutzer Celia Michon

Weiß mag als die einfachste aller Farben erscheinen. Es ist die Farbe von Hochzeitskleidern und unbemalten Leinwänden, Laborkitteln und frisch gefallenem Schnee, die Sauberkeit, Frische und Reinheit suggeriert. Es ist ein unbeschriebenes Blatt, ein Neuanfang, eine makellose Oberfläche. Die Hersteller von Produkten wie Papier, Textilien und Kunststoffen wissen jedoch, dass der Weißgrad kompliziert sein kann und eine präzise Herstellung erfordert, um den idealen Farbton zu erzielen. Von der Auswahl der Rohstoffe bis zur Überwachung der Verarbeitungsmethoden ist die Herstellung des perfekten Weiß oft ein anspruchsvolles Unterfangen.

In allen Industriezweigen sind Weißgradindizes von unschätzbarem Wert, wenn es darum geht, das perfekte Weiß zu bestimmen und sicherzustellen, dass es gleichmäßig produziert wird. Da moderne Hersteller jedoch zunehmend auf optische Aufheller zurückgreifen, um ihre Produkte zu verbessern, kann die Genauigkeit der standardmäßigen spektrophotometrischen Weißgradbestimmung beeinträchtigt werden. Die Wahl hochentwickelter Farbmessgeräte und -methoden, die die Auswirkungen optischer Aufheller in Papier, Textilien und Kunststoffen berücksichtigen können, ist für die Erfassung genauer, aussagekräftiger Daten unerlässlich.

Moderne Weißheitsindizes versuchen, Standards für das Weißsein zu schaffen, die darauf basieren, wie Menschen es wahrnehmen. Bildquelle: Unsplash-Nutzer Adam Birkett

Die subjektive Natur von Weißheitsindizes

Im Laufe der Jahre wurde eine Reihe von Weißheitsindizes entwickelt, die standardisierte Möglichkeiten zur Quantifizierung des Weißgrads mit Hilfe der instrumentellen Farbanalyse bieten. Obwohl es logisch erscheinen mag, anzunehmen, dass es eine statische Farbe gibt, die wir objektiv als "weiß" identifizieren können, basierend auf 100 % Reflexionswerten im sichtbaren Spektrum, ist dies in der Tat nicht der Fall; was das menschliche Auge als "perfektes Weiß" wahrnimmt, unterscheidet sich typischerweise von einem theoretischen "perfekten Weiß". Richard S. Hunter und Richard W. Harold schreiben:

Die ersten Studien [zur Quantifizierung des Weißgrades] verwendeten lediglich die durchschnittliche Reflexion im sichtbaren Spektrum als Maßstab für den Weißgrad. Dies war kaum zufriedenstellend, da die Aufhellung durch Zugabe von blauen Farbstoffen den durchschnittlichen Reflexionsgrad senkt, aber den visuellen Weißgrad erhöht. Heute wissen wir, dass die individuelle Vorliebe für Weiße dazu führt, dass die optischen Kriterien für den Weißgrad von einem Beobachter zum anderen variieren.1

Es ist wichtig zu beachten, dass diese individuellen Präferenzen nicht einfach eine Frage der "Vorliebe" für einen Farbton sind, sondern eine unterschiedliche Wahrnehmung dessen, was ein echtes Weiß überhaupt ausmacht. Wie Hunter und Harold anmerken, werden beispielsweise Materialien, denen ein blauer Farbstoff zugesetzt wurde, um dem Vergilben entgegenzuwirken, tendenziell als weißer wahrgenommen, auch - und vor allem - wenn der blaue Farbstoff einen bläulichen Farbton erzeugt, anstatt einfach nur das Vergilben zu neutralisieren. Daher versuchen moderne Weißheitsindizes, die Wahrnehmung von Weißheit zu quantifizieren, anstatt die "objektive" Weißheit zu messen, was erklärt, warum es mehrere Weißheitsindizes gibt und die bestehenden Indexierungsformeln ständig geändert werden. Durch die Verwendung dieser Indizes können Sie Ihre Produkte nach Standards bewerten, die den psychophysischen Prozess der Farbwahrnehmung berücksichtigen, was sie aussagekräftiger macht als ein theoretisch objektiver Standard, der ignoriert, wie Menschen Farbinformationen verarbeiten.2

Optische Aufheller können aufgrund ihrer UV-Erregbarkeit die standardmäßige spektrophotometrische Farbmessung stören. Bildquelle: Unsplash-Benutzer Neven Krcmarek

Die Herausforderungen bei der Messung optisch behandelter Materialien

Moderne spektralphotometrische Farbmessgeräte, wie die von HunterLab angebotenen, sind mit einer Vielzahl von Weißheitsindizes vorprogrammiert, so dass Sie im Rahmen Ihrer Produktentwicklung oder Ihrer Produktionsprozesse problemlos Indexdaten erfassen können. Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern, dass der Weißgrad je nach Material unterschiedlich wahrgenommen werden kann, was bedeutet, dass die Erlangung korrekter Weißgradindexdaten von der Wahl des richtigen Indexes für Ihre Anwendung abhängt. Es ist auch wichtig, ein Gerät auszuwählen, das für Ihre methodischen Anforderungen ideal geeignet ist, insbesondere wenn Ihre Anwendung fortgeschrittene Herausforderungen mit sich bringt, wie z. B. die Analyse von Materialien, die mit optischen Aufhellern behandelt wurden.

Optische Aufheller, die auch als fluoreszierende Aufheller bezeichnet werden, sind eine immer beliebtere Methode, um die Wahrnehmung des Weißgrades zu optimieren und Materialien vor dem Vergilben zu schützen. Diese UV-anregbaren Aufheller wirken, indem sie "Licht vorwiegend im ultravioletten Bereich absorbieren und Licht im sichtbaren Bereich emittieren, wodurch sie eine Aufhellung des Substrats bewirken, indem sie mehr als 100 % des einfallenden sichtbaren Lichts emittieren."3 Mit anderen Worten, optische Aufheller lassen Dinge weißer aussehen.

Optische Aufheller sind zwar hochwirksam für die Aufhellung, können aber auch dazu führen, dass herkömmliche Weißgradmessungen ungenau werden, da sie durch die Wirkung der fluoreszierenden Komponenten in Wechselwirkung mit dem UV-Licht im Gerät verzerrt werden. UV-Filter können diesen Effekt zwar beseitigen, aber sie können auch zu Abweichungen zwischen der Messung des Weißgradindexes und der menschlichen Wahrnehmung des Weißgrades führen. Um dies zu korrigieren und eine aussagekräftige Farbmessung zu ermöglichen, sind einige Spektralphotometer mit erweiterten UV-Kalibrierungs- und Kontrollfunktionen ausgestattet. Durch die Kalibrierung des Geräts auf einen UV-Standard und die Steuerung der vom Gerät ausgestrahlten UV-Lichtmenge können Sie genaue Weißgradindexdaten erfassen, die der Wahrnehmung des Betrachters genau entsprechen. Daher ist es wichtig, ein Gerät zu wählen, das eine präzise UV-Kontrolle ermöglicht, um sicherzustellen, dass Sie Ihre Produkte auf ihren Weißgrad hin bewerten und die gewünschten weißen und weißnahen Farbtöne konsistent erzeugen können.

HunterLab Innovation

HunterLab ist seit über 60 Jahren führend auf dem Gebiet der spektralphotometrischen Technologien. Heute umfasst unsere renommierte Produktpalette portable, Benchtop- und Inline-Optionen, die den hohen Anforderungen und vielfältigen Bedürfnissen unserer Kunden gerecht werden. Unser Engagement für Innovation hat dazu geführt, dass wir Lösungen für die anspruchsvollsten Herausforderungen bei der Farbmessung entwickelt haben, einschließlich der Probleme, die durch optische Aufheller in Papier, Textilien und Kunststoffen entstehen. Kontaktieren Sie uns, um mehr über unsere renommierten Spektralphotometer zu erfahren, und lassen Sie uns Ihnen bei der Auswahl der richtigen Geräte und Methoden für Ihre Anforderungen helfen.