Évaluation visuelle des couleurs et des différences de couleur des matériaux opaques Méthode - ASTM D1729

Introduction

Les couleurs des matériaux dépendent de la nature géométrique et spectrale des conditions d'éclairage et d'observation. Cette pratique spécifie les conditions standard pour évaluer les couleurs et les différences de couleur des échantillons opaques qui sont éclairés de manière diffuse. La lumière du jour, l'illuminant naturel, est généralement d'un intérêt primordial, mais la lumière du jour naturelle est très variable et n'est pas disponible la nuit ou dans les pièces intérieures, de sorte que la lumière du jour simulée est généralement utilisée. Les couleurs peuvent correspondre sous une source lumineuse avec une distribution de puissance spectrale, mais pas sous une autre, de sorte que la correspondance est généralement confirmée sous une autre source très différente. Une lampe à incandescence de faible température de couleur corrélée a longtemps été utilisée pour détecter des discordances susceptibles d'apparaître sous des phases plus jaunes de lumière du jour ou de lumière incandescente. Les assortisseurs de couleurs industriels vérifient souvent la correspondance avec le type de lumière susceptible de se trouver là où le produit est vendu ou utilisé. Les jugements doivent être portés par des observateurs ayant une vision des couleurs supérieure, conformément au test de teinte FM-100. Même ainsi, il peut y avoir des différences individuelles substantielles dans les jugements.

Domaine

Cette pratique spécifie l'équipement et les procédures pour l'évaluation visuelle des couleurs et des différences de couleur des matériaux opaques qui sont éclairés de manière diffuse. Ces spécifications sont d'une importance critique dans la correspondance des couleurs. Cette pratique nécessite des jugements par des observateurs ayant au minimum une vision des couleurs normale et de préférence supérieure à celle du test de teinte FM-100 tel que spécifié dans le guide E1499.

L'évaluation visuelle critique des couleurs et des différences de couleur de matériaux tels que les peintures métalliques et nacrées nécessite un éclairage qui est presque une simulation géométrique de la lumière directe du soleil, car un tel éclairage directionnel permet l'observation de l'étincelle (paillettes) et du goniochromatisme qui caractérisent ces matériaux. De telles conditions de visualisation sortent du cadre de cette pratique.

Les valeurs indiquées en unités SI doivent être considérées comme la norme. Les valeurs données entre parenthèses sont à titre d'indication seulement.

Cette norme ne prétend pas répondre à tous les problèmes de sécurité, le cas échéant, associés à son utilisation. Il est de la responsabilité de l'utilisateur de cette norme d'établir des pratiques de sécurité et de santé appropriées et de déterminer l'applicabilité des limitations réglementaires avant l'utilisation.

Documents référencés

Normes ASTM:
Méthode d'essai D523 pour le brillant spéculaire
D1535 Pratique pour spécifier la couleur par le système Munsell
D4086 Pratique pour l'évaluation visuelle du métamérisme
Guide de préparation D553I. Maintenance et distribution des normes de produits physiques pour la couleur et l'apparence géométrique des revêtements
E284 Terminologie de l'apparence
E308 Pratique pour le calcul des couleurs d'objets à l'aide du système CIE
E1164 Pratique pour l'obtention de données spectrométriques pour l'évaluation de la couleur de l'objet
E1499 Guide de sélection, d'évaluation et de formation des observateurs

Norme ISO / CIE:
Illuminants colorimétriques standard ISO 10526 CIE (1991)
Technologie graphique ISO 3664-2009 et conditions de visualisation de la photographie

Signification et usage

Bien que les instruments de mesure des couleurs soient largement utilisés, les correspondances de couleurs sont généralement vérifiées visuellement. La standardisation de l'examen visuel a grandement amélioré l'uniformité des produits et la précision des correspondances de couleurs.

L'utilisation de cette pratique est essentielle pour la correspondance des couleurs critique, mais est également recommandée pour toute évaluation de couleur, comme le choix ou l'approbation d'une couleur. Cette pratique est largement utilisée dans l'industrie pour choisir les couleurs, présenter la reproductibilité des couleurs, inspecter les matériaux entrants, surveiller les processus de production de couleurs et inspecter les produits finis. L'évaluation visuelle est particulièrement importante lorsque le produit inspecté n'est pas du même matériau que le standard de couleur auquel il est comparé.

Observateurs: Cette pratique est basée sur l'hypothèse fondamentale que l'observateur a une vision des couleurs supérieure et est formé et expérimenté dans l'observation et la classification des différences de couleur. L'importance des résultats en dépend. La sélection, l'évaluation et la formation des observateurs sont traitées dans le guide E1499

Éclairage: La lumière du jour moyenne simulée, D65, est recommandée par la Commission internationale de l'éclairage (CIE). Le D50 est recommandé pour les applications impliquant la photographie couleur ou l'impression couleur comme spécifié dans la norme ISO 3364-2009.

observateurs

La validité des résultats obtenus par cette pratique dépend des jugements visuels d'un ou de plusieurs observateurs ayant une vision des couleurs supérieure. Même parmi les observateurs normaux, il peut y avoir des variations individuelles substantielles. Les spécifications de couleur dépendant de cette pratique peuvent nécessiter une moyenne des résultats obtenus par un nombre spécifié d'observateurs. La nature de la vision des couleurs d'un observateur peut être vérifiée par des tests visuels. Les observateurs doivent être testés périodiquement, car la vision des couleurs d'un individu peut changer (voir le guide E1499)

Appareil

L'appareil doit comprendre des luminaires ou une cabine d'observation, une table d'échantillons, un cadre ambiant et un champ ambiant présentant les caractéristiques spectrales, photométriques et géométriques suivantes:

Distribution de puissance spectrale: La distribution de puissance spectrale du flux rayonnant incident sur les échantillons dépend non seulement de la source utilisée, mais de la nature de tout diffuseur utilisé et de toutes les surfaces réfléchissantes, y compris celles dans le champ ambiant, qui réfléchissent le flux vers les échantillons. .

L'éclairement de jour doit être une simulation spectrale de la lumière du jour d'un ou plusieurs des deux types suivants: lumière du jour moyenne, désignée CTE illuminant D65; ou, pour les applications impliquant la photographie couleur ou l'impression couleur, l'illuminant CIE D65. Les spectres de ces illuminants sont spécifiés dans la pratique E308 et la publication CIE 15: 2004. La qualité de la simulation de la lumière du jour doit être évaluée par la méthode spécifiée dans la dernière révision de l'ISO / CTE 23603: 2005, précédemment désignée comme Publication 51. Pour une évaluation critique des couleurs et des différences de couleur, la catégorie déterminée par cette méthode est BC (CIELAB) ou mieux. Cette classification garantit que la source fournit une puissance ultraviolette et visible dans les bonnes proportions pour donner aux matériaux non fluorescents et fluorescents un aspect très proche de ce qu'ils seraient dans la phase correspondante de la lumière naturelle. Les utilisateurs de cette pratique doivent être conscients du fait que ni la température de couleur corrélée ni la chromaticité ne qualifient à elles seules la lumière du jour simulée.

L'éclairage à incandescence doit avoir la qualité spectrale de la lumière d'une lampe à incandescence couramment utilisée pour l'éclairage domestique et professionnel, simulant approximativement l'illuminant CIE A, spécifié dans la pratique E308 et ISO / CTE 10526

Un éclairage à incandescence de faible température de couleur corrélée doit avoir une qualité spectrale similaire à celle d'un radiateur planckien ayant une température de couleur de 2300 K. Cette source est appelée «Horizon Daylight» car elle simule les spectres du lever du soleil tôt le matin et du coucher du soleil en fin de journée. Cette lumière est généralement produite par des lampes à incandescence fonctionnant à la moitié de leur tension nominale.

Des lampes fluorescentes sont souvent fournies. Les plus souvent utilisés sont du type dit «blanc froid» simulant approximativement l'illuminant CIE F2, et du type dit «trois bandes» simulant approximativement l'illuminant CIE F11 et F12. Les spectres de ces illuminants sont spécifiés dans la pratique E308 et ISO / CTE 10526. Récemment, en raison de la législation sur l'énergie, les lampes simulant l'illuminant CIE F2 ont été limitées à des tailles plus petites utilisées dans les applications d'appareils spéciaux

Un ou plusieurs de ces types d'éclairage, ou d'autres types, comme spécifié, peuvent être fournis dans un luminaire ou une cabine de visualisation. Des dispositions doivent être prises pour sélectionner l'une quelconque des sources indépendamment. Le mélange d'une source de lumière du jour à large bande avec un éclairage à incandescence s'est révélé efficace pour détecter le métamérisme dans certaines applications de correspondance des couleurs.

Conditions photométriques: Pour une évaluation critique des différences de couleur des matériaux de clarté moyenne. l'éclairage au centre de la zone de visualisation doit être compris entre 1080 et 1340 Ix (100 à 125 fc). Pour l'évaluation générale des matériaux de légèreté moyenne, l'éclairement doit être compris entre 810 et 1880 Ix (75 et 175 fc). Dans les deux cas, pour la visualisation de matériaux très légers, l'éclairage peut être aussi bas que 540 Ix (50 fc), et pour la visualisation de matériaux très sombres, il peut être aussi élevé que 2150 lux (200 fc). Ce niveau d'illumination plus élevé est généralement obtenu en tenant les échantillons plus près de la source.

Conditions géométriques: L'éclairement doit être fourni par une source à zone étendue située au-dessus des échantillons et doit être suffisamment directionnel pour révéler la texture des échantillons. L'éclairement doit être uniforme sur la zone d'observation, à ± 20% près, sans changement brusque apparent pour l'observateur.

Surround et champ ambiant: Le contour, la partie du champ visuel entourant immédiatement les spécimens, doit être de la couleur ayant la notation Munsell donnée dans le tableau 1 pour la catégorie d'évaluation concernée. Le champ visuel ambiant, le champ de vision vu lorsque l'observateur regarde loin des spécimens, comme les surfaces intérieures d'une cabine d'observation ou les murs proches d'une salle d'observation, doit être de la couleur avec la notation Munsell donnée dans le tableau 1 pour l'évaluation. catégorie impliquée

Le brillant du contour et du champ ambiant ne doit pas être supérieur à 15 sur l'échelle de 60 brillance décrite dans la méthode d'essai D523.

Lorsque des échantillons brillants ou très saturés sont comparés, il est important d'éviter d'observer la lumière réfléchie de manière spéculaire par eux. Le velours noir ou tout autre matériau noir mat doit être placé dans le champ ambiant, de sorte que son image sombre soit reflétée par les spécimens

Disponibilité de l'appareil

Un équipement répondant aux exigences de cette pratique est disponible dans le commerce. L'exigence la plus importante, qui revêt une importance particulière pour les simulateurs de lumière du jour, est la distribution spectrale de puissance de l'éclairage.

Des compteurs d'éclairage disponibles dans le commerce peuvent être utilisés pour mesurer les conditions photométriques.

La peinture pour le contour et le champ ambiant peut être spécifiée par les notations Munsell données dans le tableau 1.

Des spectroradiomètres disponibles dans le commerce avec une plage de mesure de 300 à 780 nm et ayant une demi-largeur passe-bande minimale de 5 nm, peuvent être utilisés pour mesurer les distributions de puissance spectrale et la méthode de calcul CIE peut être réalisée avec un ordinateur personnel.

Entretien de l'appareil: Les lampes et autres appareils doivent être entretenus. Au moins une fois par 100h d'utilisation, vérifiez l'appareil de la manière suivante:

Remplacez les lampes sombres ou grillées par ensembles et assurez-vous que toutes les lampes fonctionnent.
Nettoyez les appareils afin que la poussière ou les films déposés de l'atmosphère ne modifient pas les distributions de puissance spectrale.
Mesurez et enregistrez les niveaux d'éclairage.

Préparation des échantillons

La préparation des échantillons, le cas échéant, doit être entièrement décrite dans la spécification du matériau ou il doit être fait référence à une méthode standard de préparation. Les échantillons doivent être plans, uniformes en couleur et en brillant, propres, exempts de défauts et représentatifs du lot. Pour une précision maximale dans l'évaluation des différences de couleur, les échantillons doivent avoir le même brillant et la même texture. Ce fait doit être pris en compte lors de l'adoption d'une norme de couleur physique à faire correspondre (voir le guide D5531 et la pratique E1164)

La taille préférée des échantillons est d'environ 90 x 165 mm (3 v sur 6 / in.). Si des tailles plus petites sont utilisées, la précision peut être réduite.

Procédure

Éclairage et visualisation: Placez les matériaux sur une table ou au bas d'une cabine de visualisation à la distance de l'illuminateur requise pour obtenir l'éclairement spécifié. Les matériaux doivent être placés dans le même plan, en contact avec les bords, contre le matériau périphérique approprié. Les spécimens doivent être observés à une distance de 450 à 600 mm (18 à 24 pouces).

Lors de la visualisation d'une surface brillante, il est nécessaire d'éviter de voir la source lumineuse réfléchie de manière spéculaire par la surface. Ceci peut être accompli en éclairant le long de la normale à la surface et en regardant le long de 45 ° par rapport à la normale ou en éclairant à 45 ° et en regardant le long de la normale.

Les échantillons mats doivent être observés le long de leur normale directement face à l'observateur tout en étant éclairés à environ 45 ° par rapport à la normale.

Certains types d'échantillons présentent des couleurs différentes lorsque la géométrie d'éclairage et de visualisation est modifiée. Pour détecter cet effet, chaque type d'échantillon doit être examiné en faisant varier l'angle de vue sur une large plage. Si cet effet est présent et qu'une bonne correspondance des couleurs est requise, les échantillons doivent correspondre sur cette large gamme d'angles. Les spécimens doivent être vus dans le même plan, car ce plan varie par rapport à la source et à l'observateur.

Une très petite différence de couleur de type jaune-bleu (par opposition à une sorte de rouge-vert), comme celle impliquée dans le jugement de la couleur jaune de matériaux presque blancs, peut être perçue plus facilement si les deux spécimens sont visuellement séparés par un noir très fin ligne comme un fil noir.

Sources de lumière: Si des échantillons identiques ont des spectres de réflexion et de fluorescence identiques, ils correspondent à n'importe quelle source de lumière. Souvent, les spectres ne sont pas les mêmes et une correspondance sous une source lumineuse ne garantit pas une correspondance sous les autres. Ce phénomène est appelé «métamérisme» (voir Terminologie E284). Pour tester le métamérisme, les échantillons sont généralement comparés à la lumière du jour et au moins une autre source. L'autre source peut être une lampe à incandescence ou une autre source susceptible de se trouver là où le matériau est vendu ou utilisé. Les sources à utiliser sont souvent spécifiées dans les contrats d'achat (voir Pratique D4086)

Évaluation de la différence de couleur: observez les composantes de différence de couleur de la teinte, de la luminosité (ou de la valeur) et de la saturation (ou de la chrominance), avec une indication de l'ordre de proéminence de ces composants. Par exemple, on peut noter qu'un spécimen rouge est modérément plus jaune, légèrement plus foncé et très légèrement moins saturé que le standard donné. Pour une évaluation critique, échangez les matériaux et répétez l'évaluation. Une méthodologie plus précise est décrite dans la pratique D1535.

Rapport

Rapportez les informations suivantes:

Matériel d'éclairage, la catégorie CIE, si connue, et l'éclairement de chaque lumière utilisée.
Catégorie d'évaluation, générale ou critique.
Identification des matériaux comparés et description de leur brillance et caractéristiques de surface
Direction et amplitude observées de chacune des trois composantes de la différence de couleur (à partir d'un matériau pris comme standard) pour chaque éclairage et angle de vue utilisé, et
L'identité des observateurs par nom ou code.

Mots clés

Couleur; différence de couleur; correspondance des couleurs; éclairage; conditions d'observation; examen visuel-couleur; examen visuel-différence de couleur