22. října 2023

Jak definovat barvu aneb kolorimetrické stanovení barevných souřadnic a jejich odchylky

Barevný odstín výrobků hraje klíčovou roli při jejich prodeji, ať už jde o elektroniku, vybavení domácnosti, hračky nebo třeba auta. Atraktivní barva může zajistit vašemu produktu náskok před konkurencí. V tomto případě je důležité, aby byla barva na všech výrobních sériích dokonale konzistentní. Je proto nutné dodržovat barevné standardy po celý průběh výrobního procesu, což nemusí být zrovna jednoduchý úkol.

Jak tedy definujeme barvu? Jak ji lze přesně určit? 

Když se lidským okem podíváme na dva podobně barevné výrobky, můžeme se mezi sebou pouze dohadovat, jak blízké si tyto barvy opravdu jsou. Je to tím, že vnímání barev se u každého z nás nepatrně liší. V tomto směru má ženské pohlaví trochu navrch. K objektivnímu popisu barvy je potřeba znát její tři základní vlastnosti: 

  • JAS, který popisuje vlastnost barvy podle měřítka tmavá:světlá. 
  • SYTOST, která popisuje vlastnost barvy ve smyslu přechodu od neutrální šedé k čistému odstínu při stálé hodnotě jasu.
  • ODSTÍN je vlastnost, s jejíž pomocí rozlišujeme jednu barvu od druhé (například modrou od oranžové). Díky tomu lze barvu popsat jako bod v barevném prostoru.

Barevný prostor L*a*b* – jak porozumět těmto hodnotám?

Model L*a*b* (nazýván také CIELAB) umožňuje reprezentovat širokou škálu barev, včetně odstínu, jasu a sytosti. Tento model byl navržen tak, aby byl jednotný s ohledem na lidské vnímání barev.  Model L*a*b* patří mezi nejpoužívanější barevné modely a skládá se ze tří složek (os):
Model odchylek barev

  • L* (světelnost): tato složka reprezentuje jas barvy. L* má rozsah od 0 (černá) po 100 (bílá), přičemž hodnoty mezi nimi představují různé úrovně šedé. 
  • a* (červenozelená složka): tato složka udává odstín barvy od zelené (negativní hodnoty) po červenou (pozitivní hodnoty). 
  • b* (žlutomodrá složka): složka b* určuje odstín barvy od modré (negativní hodnoty) po žlutou (pozitivní hodnoty). 


Pomocí barevného prostoru L*a*b* můžeme rozdíl mezi barvami kvantifikovat. Při výpočtu vzdálenosti mezi dvěma barvami v určitém barevném prostoru je možné získat rozdílovou hodnotu. Tato rozdílová hodnota se nazývá „barevná odchylka barev“. 


Barevná odchylka ∆E* – co nám řekne?

Míra barevné odchylky se označuje ΔE (Delta E) a používá se k vyjádření rozdílu mezi dvěma barvami. Tato míra se běžně používá k určení, jak velká je vizuální odchylka mezi referenční barvou (etalon, ideální barva) a reálnou barvou (vzorek, výrobek). ΔE vám poskytne informace o tom, jak velká je změna v barvě mezi dvěma vzorky, což usnadňuje hodnocení barevné konzistence a přesnosti.
Pokud je barevná odchylka menší než 1, tak při hodnocení barevného odstínu, je barevná shoda dobrá. Při hodnotách ∆E mezi 1 a 2 je většinou nutné posoudit za definovaných podmínek vzorek se standardem vizuálně. Zde už poté bude na vás nebo vašem zákazníkovi, zda bude tato odchylka akceptovatelná. U většiny odstínů lze pouhým okem postřehnout ∆E nad hodnotu 1.   U ∆E nad hodnotu 2 je již vzorek zpravidla nepřijatelně odlišný od standardu. 

V ΔE jsou zahrnuty tři dílčí odchylky (vychází z výše zmíněného modelu), které se také měří jako rozdíly v různých aspektech barvy: 

  • ΔL* (Delta L): tato komponenta měří rozdíl v jasu mezi dvěma barvami 
  • Δa* (Delta a): Δa měří rozdíl v červeném a zeleném tónu mezi barvami. 
  • Δb* (Delta b): Δb se týká rozdílu mezi modrým a žlutým tónem mezi barvami. Spekrální fotometr

V průmyslu nátěrových hmot je důležité znát odchylku od určitého barevného standardu (např. porovnání vzorku vyrobeného nátěru se vzorníkem barev RAL).  ΔE tudíž poskytuje komplexní informace o rozdílech v jasu, odstínech červené, zelené, žluté a modré, a umožňuje přesné porovnání mezi barvami. 

V naší laboratoři využíváme k měření barevných souřadnic a barevné odchylky spektrální fotometr. Samotné měření můžeme provést přesně dle vašich požadavků, jako je měřicí geometrie, osvětlení, úhel a metoda (měření s leskem/bez lesku). Neváhejte nás tedy kontaktovat.


Na závěr tohoto článku krátký kvíz:

Poznali byste průměrnou hodnotu barevné odchylky ∆E* mezi vzorky (1, 2) a etalonem?

Poznáte barevnou odchylku?

Odpověď: U vzorku 1 je ΔE = 2,1. U vzorku 2 je ΔE = 2,0.

Kontakty

Zajímá vás měření barevných odchylek?

Ing. Marek Kejík

Ing. Marek Kejík

vedoucí laboratoře

+420 739 002 152kejik@itsbrno.cz