色の一貫性を確保するための分光光度測定パラメータの理解

色彩は、私たちが身の回りの世界をどのように体験するかにおいて重要な役割を果たしているが、正確で信頼できる色彩評価を行うためには、人間の目だけでは不十分である。画像ソースUnsplash user rawpixel.com

色には力がある。私たちを惹きつけ、反発させ、警告し、なだめる。ある意味では、私たちと色との関係は、私たちのユニークな生活体験から長い時間をかけて築かれた個人的な連想のために、深く個人的なものである。同時に色は、知覚と連想のある普遍性に基づいた重要な情報を提供する重要な文化的記号として機能する。

しかし、人間の色知覚の重要性にもかかわらず、色を正確に見たり表現したりする能力には限界があります。生物学的、心理学的、環境的な違いによって、色の感じ方は大きく異なる。たとえ2人の人間が同じように色を見ていたとしても、普遍的に理解できる正確な色合いを伝える方法で色を表現することは、私たちの能力を超えているかもしれません。

人間が色を知覚し、伝達する方法には本質的な信頼性がないことから、色情報を客観的に捉え、共有することを可能にする分光測色計が開発されました。この測定器は現在、多くの産業における品質管理プロセスで重要な役割を果たしており、工業製品や消費財において、これまでにない色の正確さと一貫性を実現しています。しかし、分光光度計もまた、色の知覚にばらつきがあり、色の数値に潜在的な不一致が生じる可能性があります。カラー測定パラメータを理解することで、測定の一貫性を確保し、意味のあるカラーモニタリングに必要なデータを得ることができます。

各サンプルに同じ光源を使用することは、一貫したカラーデータを保証するために不可欠です。画像ソースミカエル・クリステンソン

カラー測定パラメータ

分光測色法は6つの要因に影響され、各要因は装置がどのように色情報を捉えるかに重要な役割を果たします。これらの要因のいずれかが変化すると、カラーデータが変化し、2つの同一サンプルまたは2つの異なる装置から得られた数値の間に不一致が生じる可能性があります。機器間およびサンプル間の一致に影響を与える6つのカラー測定パラメータは以下の通りです：

1. カラースケール：サンプルの身長や体重を測るとき、2つの主要な測定システムがあります。しかし色に関しては、複数のカラースケールが歴史的に発展してきたため、数多くの測定システムがあります。現在、5つの完全なカラースケールが現役で使用されています：CIE X、Y、Z、CIE Yxy、CIE L*、a*、b*、CIE L*、C*、h、Hunter L、a、bです。これらのスケールはそれぞれ3つの数値で構成されていますが、その数値の決定方法はそれぞれ異なります。そのため、サンプル間で意味のある比較を行うには、サンプルに適したカラースケールを使用し、毎回同じスケールを使用することが不可欠です。
2. CIEイルミナント：光のバリエーションが人間がどのように色を認識するかで役割を果たすように、分光測色もまた、使用される光の種類によって影響を受けます。今日、分光光度計で使用できる照明には、A (タングステン)、F02 (冷白色蛍光灯)、C (平均昼光)、D65 (正午の昼光) などがあります。これらの照度のいずれかを使用する正当な理由はありますが、異なるサンプルの色の一貫性やばらつきを測定する場合は、同じタイプの照度を使用する必要があります。
3. CIE標準オブザーバー: 利用可能な標準オブザーバーには2つのタイプがあります：1931 2 Degreeと1964 10 Degreeです。両者には大きな共通点がありますが、カラーデータに影響を与える相違点もあります。そのため、各サンプルに同じ標準オブザーバーを使用することが重要です。
4. 測定器ジオメトリ: 選択する測定器ジオメトリは、カラーデータがどのようにキャプチャされるか、さらには適切で意味のある方法でキャプチャできるかどうかに大きな影響を与えます。主な固定測定器ジオメトリは、指向性45°/0°または0°/45°測定器と拡散/8°球面測定器です。どちらを選ぶかは、扱うサンプルの種類に大きく依存します。場合によっては、外観を測定したいのか、色だけを測定したいのかによっても異なります。
5. サンプルの準備：サンプルの適切な準備は、正確なカラーデータを得るための重要な要素です。これはまた、人為的なばらつきが測定の不一致に対する脆弱性を生み出す可能性がある分野でもあります。したがって、標準化されたサンプル調製手順を作成すること、および/または人手によるサンプル調製の必要性を最小化または排除する装置を使用することが不可欠です。
6. サンプルの提示：サンプルの提示には、サンプルの配置方法、サンプルの見える範囲、測定パターン、サンプルの平均化のための読み取り回数など、多くの要因が含まれます。サンプルの前処理と同様に、標準化された手順や、提示のばらつきの可能性を最小化または排除する装置の使用など、サンプルの提示におけるばらつきを最小化するための措置を講じる必要があります。

測定パラメータの一貫性は、製品開発や製造プロセスのどの段階でもサンプルを比較する能力を最適化し、前進するために必要なデータを提供します。

粉体のような難しい材料のサンプル前処理プロセスを簡素化する分光光度計を選択することで、ばらつきの影響を最小限に抑えることができます。画像ソースPexelsのユーザーMareefe

正しい分光光度計の選択

理論的には、サンプルの種類を測定するために設計された分光光度計であれば、一貫した測色パラメータを確立できるはずです。しかし、分光光度計には一貫性に影響を与える重要な違いがあります。例えば、適切なビューエリアとジオメトリーを持つ装置を選択することは、必要な情報を取得するために必要なデータを得るために不可欠です。前述したように、オペレーターによる測定のばらつきを防ぐために、測色プロセスをできるだけ簡素化した分光光度計を選ぶことも必要です。これには、高さ測定が統合された装置、自動サンプル平均化、適切な測定パターン、または手動でのサンプル調製を完全に不要にするオンライン装置が含まれます。さらに、使い方が簡単で、頻繁な校正の必要性を最小限に抑えるように設計され、サンプル前処理を簡素化するように設計されたアクセサリーと互換性のある分光光度計を選択することで、ヒューマンエラーに対する脆弱性を減らすことができます。

ハンターラボの革新

ハンターラボは60年以上にわたり、分光測色法のパイオニアとして活動してきました。技術革新と卓越した技術へのコミットメントにより、様々な業界のニーズを念頭に開発されたポータブル、ベンチトップ、オンライン装置の包括的な製品群を生み出しました。当社の測定器はすべて、使いやすく、多用途で、信頼性の高い設計になっており、最高レベルの色測定の精度と正確さを提供します。 当社の定評ある分光光度計、カスタマイズ可能なソフトウェアパッケージ、世界クラスのカスタマーサポートサービスについて詳しくは、当社までお問い合わせください。