Valutazione visiva dei colori e delle differenze cromatiche del metodo dei materiali opachi - ASTM D1729

Introduzione

I colori dei materiali dipendono dalla natura geometrica e spettrale delle condizioni di illuminazione e di visione. Questa pratica specifica le condizioni standard per valutare i colori e le differenze di colore dei campioni opachi che sono illuminati in modo diffuso. La luce diurna, l'illuminante naturale, è solitamente di interesse primario, ma la luce del giorno naturale è molto variabile e non è disponibile di notte o nelle stanze interne, quindi viene generalmente utilizzata la luce diurna simulata. I colori possono corrispondere sotto una fonte di luce con una distribuzione di potenza spettrale, ma non sotto un'altra, quindi la corrispondenza viene solitamente confermata sotto un'altra fonte molto diversa. Una lampada a incandescenza con una bassa temperatura del colore correlata è stata a lungo utilizzata per rilevare i disallineamenti che potrebbero apparire nelle fasi più gialle della luce diurna o della luce incandescente. Gli abbinatori di colori industriali spesso verificano la corrispondenza con il tipo di luce che è probabile che si trovi nel luogo in cui il prodotto viene venduto o utilizzato. Le valutazioni dovrebbero essere fatte da osservatori con una visione dei colori superiore, come valutato con il test FM-100 Hue. Anche così, potrebbero esserci sostanziali differenze individuali nelle sentenze.

Obbiettivo

Questa pratica specifica l'attrezzatura e le procedure per la valutazione visiva dei colori e delle differenze di colore dei materiali opachi che sono illuminati in modo diffuso. Queste specifiche sono di fondamentale importanza nella corrispondenza dei colori. Questa pratica richiede giudizi da parte di osservatori con un minimo di visione dei colori normale e preferibilmente superiore a quello valutato con il test FM-100 Hue come specificato nella Guida E1499.

La valutazione visiva critica dei colori e delle differenze cromatiche dei materiali come le vernici metalliche e perlescenti richiede un'illuminazione che è quasi una simulazione geometrica della luce solare diretta, perché tale illuminazione direzionale consente l'osservazione della brillantezza (glitter) e del goniocromatismo che caratterizzano tali materiali. Tali condizioni di visione esulano dallo scopo di questa pratica.

I valori indicati nelle unità SI devono essere considerati come standard. I valori indicati tra parentesi sono solo a scopo informativo.

Questo standard non pretende di affrontare tutti i problemi di sicurezza, se presenti, associati al suo utilizzo. È responsabilità dell'utente di questo standard stabilire pratiche di sicurezza e salute appropriate e determinare l'applicabilità delle limitazioni normative prima dell'uso.

Documenti di Riferimento

Standard ASTM:
Metodo di prova D523 per lucentezza speculare
D1535 Esercitazione per specificare il colore con il sistema Munsell
D4086 Pratica per la valutazione visiva del metamerismo
D553I Guida per la preparazione. Manutenzione e distribuzione degli standard dei prodotti fisici per il colore e l'aspetto geometrico dei rivestimenti
E284 Terminologia dell'apparenza
E308 Esercitazione per calcolare i colori degli oggetti utilizzando il sistema CIE
E1164 Esercitazione per ottenere dati spettrometrici per la valutazione del colore dell'oggetto
Guida E1499 per la selezione, la valutazione e la formazione di osservatori

Standard ISO / CIE:
Illuminanti colorimetrici standard CIE ISO 10526 (1991)
Tecnologia grafica ISO 3664-2009 e condizioni di visualizzazione della fotografia

Significato e Uso

Sebbene gli strumenti di misurazione del colore siano ampiamente utilizzati, le corrispondenze dei colori vengono solitamente controllate visivamente. La standardizzazione dell'esame visivo ha notevolmente migliorato l'uniformità dei prodotti e l'accuratezza delle corrispondenze dei colori.

L'uso di questa pratica è essenziale per la corrispondenza cromatica critica, ma è anche consigliato per qualsiasi valutazione del colore, come la scelta o l'approvazione di un colore. Questa pratica è ampiamente utilizzata nell'industria per scegliere i colori, mostrare la riproducibilità dei colori, ispezionare i materiali in ingresso, monitorare i processi di produzione del colore e ispezionare i prodotti finiti. La valutazione visiva è particolarmente importante quando il prodotto ispezionato non è dello stesso materiale dello standard di colore con cui viene confrontato.

Osservatori: questa pratica si basa sul presupposto fondamentale che l'osservatore ha una visione dei colori superiore ed è addestrato ed esperto nell'osservare e classificare le differenze di colore. Il significato dei risultati dipende da ciò. La selezione, la valutazione e la formazione degli osservatori sono trattate nella Guida E1499

Illuminazione: la luce diurna media simulata, D65, è raccomandata dalla Commissione internazionale per l'illuminazione (CIE). La fotocamera D50 è consigliata per applicazioni che coinvolgono la fotografia a colori o la stampa a colori come specificato in ISO 3364-2009.

Gli osservatori

La validità dei risultati ottenuti da questa pratica dipende dai giudizi visivi di uno o più osservatori con una visione dei colori superiore. Anche tra i normali osservatori possono esserci sostanziali variazioni individuali. Le specifiche di colore che dipendono da questa pratica possono richiedere la media dei risultati ottenuti da un numero specificato di osservatori. La natura della visione dei colori di un osservatore può essere accertata mediante test visivi. Gli osservatori dovrebbero essere testati periodicamente, perché la visione dei colori di un individuo può cambiare (vedere la Guida E1499)

apparato

L'apparecchio deve essere costituito da apparecchi di illuminazione o cabina di osservazione, tavolo per campioni, ambiente circostante e campo ambientale aventi le seguenti caratteristiche spettrali, fotometriche e geometriche:

Distribuzione della potenza spettrale: la distribuzione della potenza spettrale del flusso radiante incidente sui provini dipende non solo dalla sorgente utilizzata, ma anche dalla natura di qualsiasi diffusore impiegato e da eventuali superfici riflettenti, comprese quelle nel campo ambiente, che riflettono il flusso ai provini .

L'illuminazione diurna deve essere una simulazione spettrale della luce diurna di uno o più dei due tipi seguenti: luce diurna media, designata CTE Illuminante D65; oppure, per applicazioni che coinvolgono fotografie a colori o stampa a colori, CIE Illuminant D65. Gli spettri di questi illuminanti sono specificati nella pratica E308 e nella pubblicazione CIE 15: 2004. La qualità della simulazione della luce diurna deve essere valutata con il metodo specificato nell'ultima revisione della ISO / CTE 23603: 2005, precedentemente designata come Pubblicazione 51. Per la valutazione critica dei colori e delle differenze di colore, la categoria determinata da quel metodo deve essere BC (CIELAB) o meglio. Questa valutazione garantisce che la sorgente fornisca potenza ultravioletta e visibile nelle giuste proporzioni per rendere i materiali non fluorescenti e fluorescenti molto simili a quelli che avrebbero nella fase corrispondente della luce diurna naturale. Gli utenti di questa pratica dovrebbero essere consapevoli del fatto che né la temperatura del colore correlata né la cromaticità da sole qualificano la luce diurna simulata per questo scopo.

L'illuminazione a incandescenza deve avere la qualità spettrale della luce di una lampada a incandescenza comunemente utilizzata per l'illuminazione domestica e aziendale, simulando approssimativamente l'illuminante A CIE, specificato nella pratica E308 e ISO / CTE 10526

L'illuminazione a incandescenza di una temperatura di colore bassa correlata deve avere una qualità spettrale simile a quella di un radiatore Planckiano con una temperatura di colore di 2300 K. Questa sorgente è denominata "Luce diurna dell'orizzonte" perché simula gli spettri dell'alba mattutina e del tramonto in tarda giornata. Questa luce è comunemente prodotta da lampade ad incandescenza che funzionano a metà della loro tensione nominale.

Spesso vengono fornite lampade fluorescenti. Quelli più spesso utilizzati sono del tipo noto come "bianco freddo" che simula approssimativamente l'illuminante CIE F2 e il tipo noto come "tre bande" che simula approssimativamente l'illuminante CIE F11 e F12. Gli spettri di questi illuminanti sono specificati nella pratica E308 e ISO / CTE 10526. Recentemente, a causa della legislazione sull'energia, le lampade che simulano l'illuminante CIE F2 sono state limitate a dimensioni più piccole utilizzate nelle applicazioni di apparecchi speciali

Uno o più di questi tipi di illuminazione, o altri tipi, come specificato, possono essere forniti in un apparecchio di illuminazione o in una cabina di osservazione. È necessario prevedere la selezione indipendente di una qualsiasi delle sorgenti. La combinazione di una sorgente di luce diurna a banda larga con illuminazione a incandescenza si è dimostrata efficace nel rilevare il metamerismo in alcune applicazioni di corrispondenza dei colori.

Condizioni fotometriche: per la valutazione critica delle differenze di colore di materiali di media leggerezza. l'illuminazione al centro dell'area visualizzata deve essere compresa tra 1080 e 1340 Ix (tra 100 e 125 fc). Per la valutazione generale di materiali di media leggerezza, l'illuminazione deve essere compresa tra 810 e 1880 Ix (75 e 175 fc). In entrambi i casi, per la visualizzazione di materiali molto leggeri, l'illuminazione può arrivare a 540 Ix (50 fc) e per la visualizzazione di materiali molto scuri può arrivare fino a 2150 lx (200 fc). Questo livello di illuminazione più elevato si ottiene solitamente avvicinando gli esemplari alla sorgente.

Condizioni geometriche: l'illuminazione deve essere fornita da una sorgente ad area estesa situata sopra i campioni e deve essere sufficientemente direzionale da rivelare la trama dei campioni. L'illuminamento deve essere uniforme sull'area di visualizzazione, entro ± 20%, senza cambiamenti bruschi evidenti all'osservatore.

Campo circostante e ambiente: il contorno, la porzione del campo visivo immediatamente circostante i campioni, deve essere il colore con la notazione Munsell fornita nella Tabella 1 per la categoria di valutazione coinvolta. Il campo visivo ambientale, il campo visivo visto quando l'osservatore distoglie lo sguardo dai campioni, come le superfici interne di una cabina di osservazione o le pareti vicine di una stanza di osservazione, deve essere il colore con la notazione Munsell fornita nella tabella 1 per la valutazione categoria coinvolta

La lucentezza della cornice e del campo ambientale non deve essere maggiore di 15 sulla scala di 60 lucentezza descritta nel metodo di prova D523.

Quando si confrontano campioni lucidi o molto saturi, è importante evitare di osservare la luce specularmente riflessa da essi. Il velluto nero o altro materiale nero opaco deve essere posizionato nel campo ambientale, in modo che la sua immagine scura venga riflessa dai campioni

Disponibilità dell'apparato

Le apparecchiature che soddisfano i requisiti di questa pratica sono disponibili in commercio. Il requisito più importante, di particolare importanza per i simulatori di luce diurna, è la distribuzione della potenza spettrale dell'illuminazione.

Per misurare le condizioni fotometriche possono essere utilizzati illuminatori disponibili in commercio.

La vernice per l'ambiente circostante e il campo ambientale può essere specificata dalle notazioni Munsell fornite nella Tabella 1.

Gli spettroradiometri disponibili in commercio con un intervallo di misurazione da 300 a 780 nm e con una semidampiezza minima del passa banda di 5 nm possono essere utilizzati per misurare le distribuzioni di potenza spettrale e il metodo di calcolo CIE può essere realizzato con un personal computer.

Manutenzione dell'apparecchiatura: le lampade e gli altri apparecchi devono essere mantenuti. Almeno una volta ogni 100 ore di utilizzo, controllare l'attrezzo nel modo seguente:

Sostituire le lampade oscurate o bruciate in gruppi e assicurarsi che tutte le lampade funzionino.
Pulire gli apparecchi in modo che la polvere o le pellicole depositate dall'atmosfera non alterino le distribuzioni di potenza spettrale.
Misura e registra i livelli di illuminazione.

Preparazione dei campioni

La preparazione del campione, se presente, dovrebbe essere completamente descritta nelle specifiche del materiale o fare riferimento a un metodo di preparazione standard. I campioni devono essere planari, uniformi nel colore e nella lucentezza, puliti, privi di difetti e rappresentativi del lotto. Per la massima precisione nella valutazione della differenza di colore, i campioni devono avere la stessa lucentezza e consistenza. Questo fatto dovrebbe essere considerato nell'adottare uno standard di colore fisico da abbinare (vedere Guida D5531 e Pratica E1164)

La dimensione preferita dei campioni è di circa 90 x 165 mm (3v per 6 / poll.). Se vengono utilizzate dimensioni più piccole, la precisione può essere ridotta.

Procedura

Illuminazione e visualizzazione: posizionare i materiali su un tavolo o sul fondo di una cabina di visualizzazione alla distanza dall'illuminatore necessaria per ottenere l'illuminamento specificato. I materiali devono essere posizionati sullo stesso piano, a contatto del bordo, contro il materiale di rivestimento appropriato. I campioni dovrebbero essere osservatori a una distanza da 450 a 600 mm (da 18 a 24 pollici).

Quando si visualizza una superficie lucida, è necessario evitare di vedere la sorgente luminosa riflessa specularmente dalla superficie. Ciò può essere ottenuto illuminando lungo la normale alla superficie e osservando lungo 45 ° rispetto alla normale o illuminando a 45 ° e guardando lungo la normale.

I campioni opachi devono essere visti lungo la loro normale di fronte all'osservatore mentre sono illuminati a circa 45 ° rispetto alla normale.

Alcuni tipi di esemplari presentano colori diversi quando la geometria di illuminazione e di visualizzazione viene modificata. Per rilevare questo effetto, ogni tipo di campione deve essere esaminato variando l'angolo di visione su un'ampia gamma. Se questo effetto è presente ed è richiesta una buona corrispondenza dei colori, i campioni devono corrispondere su questa vasta gamma di angoli. Gli esemplari devono essere osservati sullo stesso piano, poiché tale piano varia rispetto alla sorgente e all'osservatore.

Una differenza di colore molto piccola di un tipo giallo-blu (al contrario di un tipo rosso-verde), come quella coinvolta nel giudicare il giallo di materiali quasi bianchi può essere percepita più facilmente se i due campioni sono visivamente separati da un nero molto sottile linea come un filo nero.

Sorgenti luminose: se per il resto campioni identici hanno spettri di riflessione e fluorescenza identici, corrisponderanno a qualsiasi fonte di luce. Spesso gli spettri non sono gli stessi e una corrispondenza sotto una fonte di luce non garantisce una corrispondenza sotto altre. Questo fenomeno è chiamato "metamerismo" (vedere Terminologia E284). Per testare il metamerismo, i campioni vengono solitamente confrontati alla luce del giorno e almeno un'altra fonte. L'altra fonte può essere una lampada a incandescenza o un'altra fonte che può essere trovata dove il materiale viene venduto o utilizzato. Le fonti da utilizzare sono spesso specificate nei contratti di acquisto (vedere la pratica D4086)

Valutazione della differenza di colore: osserva i componenti della differenza di colore di tonalità, luminosità (o valore) e saturazione (o crominanza), con un'indicazione dell'ordine di prominenza di questi componenti. Ad esempio, si potrebbe notare che un campione rosso è moderatamente giallo, leggermente più scuro e leggermente meno saturo rispetto allo standard fornito. Per la valutazione critica, scambiare i materiali e ripetere la valutazione. Una metodologia più precisa è descritta nella pratica D1535.

Relazione

Riporta le seguenti informazioni:

Apparecchiature di illuminazione, la categoria CIE, se nota, e l'illuminamento per ciascuna luce utilizzata.
Categoria di valutazione, generale o critica.
Identificazione dei materiali confrontati e descrizione della loro brillantezza e caratteristiche superficiali
Direzione e ampiezza osservate di ciascuna delle tre componenti della differenza di colore (da un materiale considerato come standard) per ciascuna illuminazione e angolo di visione utilizzati, e
L'identità degli osservatori per nome o codice.

Parole

colore; differenza di colore; abbinamento di colore; illuminazione; condizioni di visione; esame visivo del colore; differenza di colore dell'esame visivo