比色計 vs. 分光光度計：その違いは？

現代の色彩測定技術は、人間の主観的な視線を超え、虹色の色を客観的に数値化することを可能にしている。画像ソースUnsplashユーザー Denise Chan

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。色は気分を盛り上げたり、危険を知らせたり、重要な情報を与えたり、喜びをもたらしてくれる。色が普遍的な存在であるにもかかわらず、それを説明することは、色知覚の個人による違いや、人間の目に見える何百万もの色調のそれぞれに対する記述子の不足のせいもあり、依然としてとらえどころがない。

機器による色彩測定は、人間の知覚や語彙の限界を超え、色彩情報を客観的なデータとして捉えることを可能にし、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な色彩の共通言語を作り出します。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、どちらも高度な技術を駆使して色を正確かつ精密に数値化し、定義します。

1測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。

測色計は、最終的なカラー結果を評価し、不要なカラーバリエーションを特定するのに理想的です。画像ソースPexelsのユーザーKarolina Grabowska

比色計とは？

色彩計は、人間の目と脳の知覚を模倣することで、心理物理学的サンプル分析の一種を実行する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るのです。

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、視覚的外観の異なる次元を表す文字で色を識別するものです。三刺激値の「ゴールドスタンダード」は、国際照明委員会（International Commission on Illumination）によって開発されたCIEカラーシステムです。

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。

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。

比色計の長所

以下は測色器の利点の一部です。

• 彼らは三刺激値に焦点を当てています。フルレンジスペクトルデータを必要としない場合、測色器はあなたが使用しないツールのためにお金を払う必要はありません。
• 色彩計は複雑ではないので、移動が簡単で、現場でも使いやすい。
• 色彩計の多くの用途は、組立ラインのような高速で動く装置を必要としますが、色彩計はそれが可能です。

比色計の欠点

比色計のメリットは明確だが、それに伴うデメリットもいくつかある。

• 測色計は多くのデータを必要としない場合には最適ですが、サンプルのスペクトル情報を提供するものではありません。測色計には、調整可能な光源や、追加測定を可能にするフィルターがありません。また、着色剤の強度を調べたり、色の調合を手助けしたりすることもできません。
• 汎用性に欠ける測色計は、製品をあらかじめ定義されたサンプルと比較することを主な目的としているため、汎用性に欠けます。精度が低く、調整可能なコンポーネントがないため、研究や製品開発の用途には適していません。
• 彼らはメタメリズムを識別できません。 メタメリズムは、ある照明条件では同じ色に見えるのに、別の照明条件では違う色に見える場合に起こります。例えば、蛍光灯の照明では、製品が太陽光の下とはまったく違って見えることがあります。測色計はこのような現象を識別し、調整することはできません。

測色計の用途

通常、比色計は結果を既存のサンプルと比較します。比色計は、非常に正確な色測定が可能で、色の違い、堅牢度、強度の測定や、類似色の日常的な比較に最適です。そのため、色の品質管理には非常に貴重であり、主に製造の生産および検査段階で使用されます。

分光光度計とは？

分光光度計は、フルスペクトル色測定による物理的サンプル分析のために設計された装置です。試料の反射率、吸光度、透過率を波長ごとに分光分析することで、人間の目で観察できる以上の正確なデータを得ることができます。
分光光度計は驚くほど正確で、幅広いデータを提供します。
分光光度計は驚くほど正確で、幅広いデータを提供します。

• 照度: 分光光度計の照度は汎用性があります。さまざまな種類の光を表す標準光や蛍光灯を使用できます。
• オブザーバー：分光光度計のオブザーバーは一般的に大きく、約10度です。CIEは、工業用カラーアプリケーションに最も適したツールとして、この分光光度計を推奨しています。
• プリズム、回折格子または干渉フィルター：特定の波長を分離するために、分光光度計はプリズム、回折格子または干渉フィルターを使用する。

分光光度計の仕組み

分光光度計の基本的なレイアウトは測色計に似ていますが、より多くのステップとバリエーションがあり、いくつかの異なるコンポーネントもあります。光源は、プリズム、グレーティング、フィルターを通して対象物に照射されます。使用されるツールは、サンプルに当たる1つの波長帯域だけを分離します。そして、センサーが物体に吸収されなかった光を検出し、適切なソフトウェアを搭載したプロセッサーやコンピューターにデータを渡す。反射率、透明度、照度などを三刺激値とともに検出することができる。

次に、分光光度計の長所と短所を説明する。

分光光度計の長所

分光光度計の利点は以下の通りである。

• 分光光度計はより高度なハードウェアを持ち、メタメリズムや反射率など、測色器では測定できない性質を測定することができます。
• 分光光度計は汎用性があります。分光光度計では、照度や観察者の設定を調整して、ちょうどよいオプションを得ることができます。
• 強力なソフトウェアとの連携ソフトウェアと統合することで、分光光度計は内蔵ディスプレイ以外でもデータを確認・分析する新しい包括的な方法を提供する。
• 分光光度計にはさまざまなスタイルがあります。 粉体、液体、透明な物質など、さまざまなサンプルタイプに対応しています。ポータブルタイプもあります。

分光光度計の短所

もちろん、どんな技術にも欠点はある。分光光度計の欠点をいくつか挙げてみよう。

• より複雑である。 複雑さには感度が伴うので、工場環境には向かないかもしれない。
• 分光光度計は高価である。 価格はモデルによって異なるが、分光光度計とその正確で幅広い情報量は、一般的に測色計よりも高価である。
• 必要以上の技術を持っている可能性があります。測色計が提供できる単純な色測定だけが必要な場合は、分光光度計は必要以上かもしれません。

これまでの分光光度計は大型で複雑なものだったが、現代の技術によって小型化され、より使いやすくなっている。

分光光度計の用途

分光光度計は、複数の照明と観察者の組み合わせを提供し、45°/0°やd/8°を含む複数の幾何学的配置で動作できるという事実もあり、測色計よりも高いレベルの柔軟性と汎用性を提供します。そのため、分光光度計はメタメリズムを測定し、着色剤の強度を特定し、サンプルの種類を包括的に分析し、幾何学的属性を考慮するために鏡面反射率を含むか含まないかを選択することができます。

フルスペクトル分析はまた、比色計で見逃された色の違いを特定できる可能性があり、より高い特異性を提供します。分光光度計は、カラーフォーミュレーションやカラーシステム開発を含む研究開発段階での幅広いアプリケーションに理想的であり、また生産全体を通してのカラー品質管理にも適しています。

測色計と分光光度計の主な違いは？

測色計と分光光度計にはいくつかの共通点があるが、それでも両者は大きく異なる。最大の違いは、機能と使用方法です。分光光度計は非常に強力で、スペクトルデータなど、測色計よりも詳細な測定が可能です。そのため、主に研究開発や実験室での精密な測定に使われます。それに比べて測色計はシンプルで、品質管理などの生産・製造現場でよく使われています。

その他の違いは以下の通り：

• 多用途性：分光光度計は調整可能なオプションが多く、さまざまなタイプのサンプルや測定に対応できる。
• コスト：前述したように、分光光度計は、その強力な技術のために、測色計よりも高価であることが多い。
• 精度：測色計は分光光度計ほど正確ではありません。

比色計と分光光度計を比較検討する場合、光源など、状況への適用性に影響するさまざまな要因を考慮することが重要です。画像ソースPexelsユーザーのSebastian Müller氏

アプリケーションに最適なカラー測定装置をお選びください

色彩測定器を選ぶには、上記に詳述した測色計と分光光度計の長所と短所を理解する必要があります。ロチェスター工科大学のDavid R. Wybleにヒントを得たこれらの質問は、あなたの目的にとってどの測定器が最適か、まだはっきりしない場合、選択肢を検討する際に明確にするのに役立ちます：2

• 必要なデータのタイプ：アプリケーションはスペクトルデータまたは三刺激値のみを必要としますか？
• 装置の形状：その装置は、あなたの用途に必要な形状をしていますか？
• 精度と正確さ：満足のいく結果を得るためには、どの程度の精度と正確さが必要でしょうか？
• 光源：その装置は、あなたのアプリケーションに適切な光源を持っていますか？
• 測定の迅速性：どのくらい早くデータが得られるか？どのような試料前処理が必要か。
• 使いやすさ：使用者のことを考えて設計され、簡単で素早い操作ができるか。
• 堅牢性：機器は使用される環境に適しているか？過酷な工場環境に耐えられるか？
• ソフトウェアのインターフェース：付属のソフトウェアで、データを簡単に収集、分析、共有できますか?
• 製品の品質：測色計であろうと分光光度計であろうと、すべての色測定器が同じように作られているわけではありません。最高品質の機器を選択することで、最高品質の結果が得られることを保証できます。

ハンターラボ カラー測定

ハンターラボは60年以上にわたり、色測定のパイオニアとして活動してきました。現場、研究室、工場など、あらゆる業界のお客様の多様なニーズと厳しい基準を満たすよう設計された、最新の測色・分光光度計を包括的に取り揃えています。

継続的な技術革新と卓越した技術へのコミットメントにより、現在市販されている最高品質の測色計、分光光度計、ソフトウェア製品を開発し、色分析、処方、品質管理の可能性を広げています。色彩測定器、カスタマイズ可能なソフトウェア・パッケージ、献身的なカスタマー・サポート・サービスについての詳細は、弊社までお問い合わせください。