Beste Handhabung für die Messung von Farbproben

Von Milagros Watts

Eines der Schlüsselelemente für ein erfolgreiches digitales Farbmanagementprogramm ist das Erreichen genauer und wiederholbarer Probenmessungen. Wenn wir keine gute Technik entwickeln, um unsere Proben zu messen, wird sich die Genauigkeit unserer Farbrezepte erheblich reduzieren. Außerdem wird das in den Bereichen Qualitätssicherung und Prüfung inkonsistente Ergebnisse liefern.

 

Was Sie in diesem Artikel lernen werden

Es gibt viele Faktoren, die die Probenmessung beeinflussen. Wir werden die wichtigsten Faktoren durchgehen. Für den Zweck dieses Artikels haben wir sie in zwei Kategorien unterteilt:

 

  1. Probeneigenschaften
  2. Gerätekonfiguration

 

Hinsichtlich der Proben beleuchten wir die folgenden Aspekte:

 

Zum einen die empfohlenen Standardbedingungen für Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie Probenkonditionierung. Zum anderen werden wir die optimale Anzahl des Faltens oder Schichten für eine gute Messtechnik, die richtige Positionierung der Proben und die Anzahl der Messungen für jede Probe besprechen. Abschließend gehen wir auf die verschiedenen Arten von Textilmaterialien und die empfohlenen Präsentationen für jede einzelne von ihnen ein.

 

Hinsichtlich der Gerätekonfiguration wird die Bedeutung der Aufrechterhaltung konsistenter Instrumentenbedingungen bei allen am Austausch von Farbdaten beteiligten Partner in der Lieferkette behandelt.

 

Des Weiteren werden wir uns mit der Messblendengröße, den Glanz- und UV-Bedingungen sowie den verschiedenen heutzutage verfügbaren Geometrien befassen, einschließlich der neuen hyperspektralen Bildgebungstechnologie.

 

Und wenn Sie nach der Lektüre noch Fragen haben, können Sie sich natürlich jederzeit hier an unsere Farbexperten wenden.

 

Fangen wir an.

 

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Was ist die empfohlene Temperatur und Luftfeuchtigkeit für die Probenkonditionierung?

 
Die meisten Textilstandards zur visuellen und instrumentellen Beurteilung von Farben empfehlen, dass alle Flächen, die zur Farbbeurteilung verwendet werden, auf Laborstandardbedingungen konditioniert sein sollten. Dabei handelt es sich um eine Temperatur von 21 °C (70 °F) und eine relative Luftfeuchtigkeit von 65 %.
 
Kontrollierte Bedingungen für große Flächen, die für die Farbbeurteilung verwendet werden, aufrechtzuerhalten, ist manchmal sehr kostspielig. Deshalb ist ein Konditionierschrank die bessere Alternative. Der Konditionierschrank ermöglicht gleichbleibende Bedingungen unabhängig von der Temperatur oder Luftfeuchtigkeit im Raum.

 

Beeinflussen Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen wirklich die Farben der Proben?

 

Diese Frage bekommen wir häufig von Kunden gestellt. In der unten gezeigten Tabelle sehen Sie eine Studie, die mit neun Farbproben durchgeführt wurde, darunter Braun-, Rot-, Orange-, Grün- und Blautöne. Diese Proben wurden mit einem Spektralphotometer bei verschiedenen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen gemessen.
 

Die Standards wurden unter Laborstandardbedingungen und die Proben unter verschiedenen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen gemessen. Die Tabelle zeigt die Farbvariationen, die zu sehen wären, wenn diese Parameter in die eine oder andere Richtung bewegt würden.
 

do variations in temperature and humidity really affect the color of samples?
 

Wie Sie sehen können, zeigen die Werte in Blau ein Delta E über 0,15 Einheiten (CMC). Sie können auch sehen, dass die Bedingung, die die Farbe am meisten beeinflusste, die niedrigere Luftfeuchtigkeit von 35 % war. Als Temperatur und Luftfeuchtigkeit erhöht wurden, schien dies die Farben nicht so sehr zu beeinflussen.
 

Was ist die ideale Probendicke für eine genaue Farbmessung?

 

Wenn eine Probe beim Einlegen ins Instrument sehr lichtdurchlässig ist, kann es sein, dass die Reflexion des Probenhalters auch erfasst wird.
 

Auf dem Bild unten sehen Sie eine hellrosa Chiffonprobe. Wenn wir sie mit einer Lage einlegen, erfassen wir auch die Probenunterlage. Die einzige Möglichkeit, diese Probe genau zu messen, besteht darin, sie mehrfach zu falten. In diesem Fall benötigen wir viele Lagen, damit das Material lichtundurchlässig ist. Es sollten jedoch nicht so viele Lagen sein, dass das Material ins Innere der Kugel hineinragt.
 

light translucent sample showing through the color of the sample holder
 

In solchen Fällen können Sie eine oder zwei Schichten mit einer Weißkachel als Hintergrund hinterlegen, wie wir sie zum Kalibrieren von Instrumenten verwenden. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass sie nur verwendet werden kann, wenn der Standard und die Charge unter den gleichen Bedingungen und mit der gleichen Weißkachel als Hintergrund beurteilt werden.
 

Wenn wir absolute Werte der Farbe erfassen oder eine Farbe einstellen wollen, funktioniert diese Methode nicht. Bei typischen gestrickten oder gewebten Materialien reicht es aus, die Probe ein- oder zweimal zu falten, um die Opazität zu erreichen.
 

Wie wird die Variation innerhalb einer Probe berücksichtigt?

 

Wie können wir Variationen in der Stoffbeschaffenheit, in der Ausrichtung des Garns oder bei ungleichmäßiger Färbung berücksichtigen? Das folgende Video veranschaulicht eine gute Technik zur Messung solcher Proben.
 

 

In diesem Fall haben wir Folgendes getan:

  • Falten Sie die Probe einmal, dann ein zweites Mal.
  • Legen Sie sie vor die Messöffnung des Instruments und führen Sie die erste Messung durch.
  • Wenn die erste Messung abgeschlossen ist, drehen Sie die Probe um 90 Grad und messen Sie die Rückseite.
  • Nehmen Sie die Probe und falten Sie sie erneut in die andere Richtung und wiederholen Sie den Vorgang, zuerst bei 0 Grad und dann bei 90 Grad, um die andere Seite zu messen.

 

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Bei Materialien mit mehr Textur (z. B. hochflorigen Stoffen) besteht die beste Vorgehensweise darin, die Probe zu messen, sie aus dem Instrument zu nehmen und dann erneut zu messen, wobei die Abweichung zwischen den Messungen weniger als 0,15 Delta-E-Einheiten (CMS) betragen sollte.
 

Eine Demo zur Ermittlung der idealen Anzahl von Messungen mit Datacolor-Tools können Sie sich im folgenden Video ansehen:
 

 

 

So messen Sie die Farbe von Handtüchern, Teppichen, Fleece, Samt und anderen Materialien

 

Um diese Art von Materialien zu messen, sollten Sie einen Probenhalter verwenden.
 

How to measure the color of towels, carpets, fleece, velvet and more
 

How to measure the color of towels, carpets, fleece, velvet and more
 

Der oben abgebildete Probenhalter wird als Donut bezeichnet. Er besteht aus einem Zylinder und einem Gummiband. Man legt die Probe oben auf den Zylinder und verwendet das Gummiband, um die Probe während den Messungen gleichmäßig und flach zu halten. Auch mit einem Probenhalter sind bei diesen Materialtypen mehrere Messungen mit Rotation erforderlich, um der Textur Rechnung zu tragen.
 

So messen Sie die Farbe von losen Fasern

 

How to measure the color of loose fibers
 

 

Diese Arten von Proben ragen auch in die Kugel hinein. Der Druck, der von einem Probenhalter ausgeübt wird, variiert auch je nach Verwendung. In diesem Fall empfehlen wir die Verwendung eines Behälter für lose Materialien, wie oben abgebildet. Legen Sie dazu eine gewichtsgenaue Menge der Fasern auf die rechte Seite (Stößel) des Probenhalters. Verschließen Sie ihn dann fest. Jetzt kann die Probe ohne Hineinragen in die Kugel präsentiert werden.
 

Es wird empfohlen, jedes Mal die gleiche Stoff-, Gewichts- und Fasermenge zu verwenden und auch die Probe mit Glanzausschluss zu messen, um den Glanzeffekt des Glases zu entfernen.
 

So messen Sie die Farbe des Garns

 

Für Garne könnten wir den oben erwähnten Kompressionshalter verwenden. Oder wir könnten die Probe auf eine Weise vorbereiten, die nachweislich wiederholbare Ergebnisse liefert. Bei einer dieser Methoden wird das Garn, wie unten gezeigt, um eine Karte gewickelt. Bei den anderen beiden Abbildungen wird ein Strang- oder Garnhalter verwendet, je nach Probe. Das Garn wird auf dem Halter platziert und die Federn ermöglichen das Festklemmen des Garns.
 

How to measure the color of yarn
Wichtiger Hinweis: Achten Sie bei der Verwendung dieser Halter darauf, dass eine kontrollierte Spannung aufgebracht wird. Wenn es Unterschiede in der Spannung gibt, werden auch Farbdifferenzen auftreten.

 

Nachdem wir nun die Empfehlungen für die Vorbereitung von Proben für die Messung behandelt haben, lassen Sie uns darüber sprechen, wie wichtig es ist, ein konsistentes Instrumenten-Setup beizubehalten, wenn Farbdaten über die Lieferkette hinweg verschickt werden.
 

Welche Messblende wird für Textilproben empfohlen?

 

Das Erste, was Sie hier berücksichtigen müssen, ist die Größe Ihrer Proben. Manchmal haben wir aufgrund der sehr kleinen Probengröße keine andere Möglichkeit, als dementsprechend auch sehr kleine Messblendengrößen zu verwenden. Je größer die Messblende ist, desto besser ist es für Sie. Man sieht viele Vorgaben von Marken, bei denen die Empfehlung lautet, eine mittlere oder große Messblende zu verwenden.
 

What is the recommended aperture for textile samples?
 

In der obigen Tabelle sehen Sie die Auswirkung der Verwendung einer mittleren Messblende gegenüber einer kleinen Messblende. Wir sprechen hier über den Unterschied zwischen 20 Millimetern und 9 Millimetern. Wir messen nicht nur Proben, die sehr gleichmäßig gewebt sind, sondern auch Proben mit komplexer Textur wie Kord, Rippstruktur oder Fleece.
 

Diese Proben wurden mit beiden Messblenden und mit einem Durchschnitt von vier Messwerten oder zwei Messwerten gemessen. Die fettgedruckten Werte sind alle gleich oder kleiner als 0,15 Delta E (CMS), was eine gute Technik ist. Die nicht fettgedruckten Werte sind jene, die 0,15 überschreiten.
 

Bei der Durchführung von lediglich zwei Messungen oder der Messung mit kleiner Messblende überschreiten wir die Werte, wenn wir mit weniger Messungen oder einer kleinen Messblende arbeiten. Im Allgemeinen gilt: Je größer der Bereich und je mehr Messwerte wir mitteln, desto kleiner werden die ermittelten Delta-E-Werte (CMS) sein.
 

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Welche UV-Bedingung sollten Sie für die Farbmessung verwenden?

 

Sollten Sie Ihr Instrument für UV-kalibrieren? Sollten Sie UV einbeziehen? Sollten Sie UV ausschließen? Im Allgemeinen empfehlen viele Marken, Farbproben unter Ausschluss von UV zu messen.
 

Bei optischen Aufhellern, weißen Materialien oder fluoreszierenden weißen Materialien, die mit Aufhellern behandelt wurden, die Empfehlung ist, das Instrument für UV zu kalibrieren.
 

Weitere Details dazu finden Sie in unserem Blogbeitrag zur Farbmessung für fluoreszierende Weißtöne.
 

Was sind die Auswirkungen unterschiedlicher Instrumentengeometrien?

 

Sie wissen vielleicht bereits, dass zwischen einer Kugelgeometrie und einer gerichteten Geometrie keine Kompatibilität besteht. Die meisten Marken empfehlen eine diffuse 8-Grad-Geometrie, aber wenn einige ihrer Lieferanten mit 45/0 messen, wird es keine große Übereinstimmung zwischen den beiden Messungen geben.
 

Aus diesem Grund liegt ein weiterer wichtiger Aspekt bei der digitalen Kommunikation von Farbe in der Verwendung der gleichen Geometrien.
 

Was versteht man unter diffuser 8-Grad-Geometrie?

 

diagram explaining diffuse/8 geometry
 

Das obige Bild zeigt ein stark vereinfachtes Diagramm der Kugelgeometrie d/8° (diffus 8). Die Bezeichnung „diffus 8“ bedeutet, dass die Lichtquelle zunächst auf die Fläche einer hochreflektierenden beschichteten Kugel trifft und dieses diffuse Licht die Probe beleuchtet. Der Sensor betrachtet die Probe unter 8° zur Senkrechten.
 

Diese Geometrie bietet auch eine Spiegelöffnung oder Glanzfalle, wodurch der Glanz je nach Art der Proben ein- oder ausgeschlossen werden kann.
 

  • Bei geschlossener Falle wird der Glanz- oder Spiegelanteil in die Messung einbezogen.
  • Bei geöffneter Falle wird der Glanz- oder Spiegelanteil von dieser Messung ausgeschlossen.

 

Diese Geometrie wird typischerweise für die Qualitätssicherung und Rezeptierung in der Textilwelt verwendet.
 

Was versteht man unter diffuser 0-Grad-Geometrie?

 

Diese Geometrie folgt den gleichen Prinzipien wie oben beschrieben. Die Probe wird durch ein diffuses Licht beleuchtet. Aber in diesem Fall befindet sich der Sensor bei 0 Grad zur Probe. Diese Geometrie verfügt nicht über eine Glanzfalle. Daher erfolgen alle Messungen standardmäßig mit Glanzausschluss.
 

Diese Geometrie wird typischerweise für Papier und Produkte für die Papierherstellung empfohlen. Einige Farbstandards in der Textilindustrie könnten auch diffuse Nullgrade empfehlen.
 

Was versteht man unter gerichteten Geometrien?

 

Hier befassen wir uns mit den Geometrien 45°/0° und 0°/45°.
 

diagram explaining 45°/0° and 0°/45° geometries
 

 

Bei 45°/0° wird die Probe in einem Winkel von 45 Grad beleuchtet und vom Sensor senkrecht zur Oberfläche unter null Grad gemessen. Bei 0°/45° erfolgt die Beleuchtung bei null Grad und die Linse erfasst die von der Probe kommenden Informationen bei 45 Grad.
 

Die Geometrien 45°/0° und 0°/45 werden typischerweise für Automobil- oder Lebensmittelanwendungen empfohlen. Sie können auch bei Farbproben verwendet werden, die aus mehreren Komponenten unterschiedlicher Materialien bestehen.
 

Nehmen wir an, dass das Endprodukt über Textil-, Kunststoff- und Vinylkomponenten verfügt, die alle die gleiche Farbe haben. Doch wir wissen, dass sich das Erscheinungsbild dieser Materialien unterscheidet. Die Geometrie 45°/0° trägt diesem Aspekt des Wahrnehmungsbildes Rechnung.
 

Wie misst man mehrfarbige Drucke, Spitze oder Reißverschlüsse?

 

Bisher haben wir die Messung von Materialien besprochen, die nur eine einzige Farbe und Textur haben. Doch wie geht man bei mehrfarbigen Drucken, Spitzen oder all den für Kleidungsstücke verwendeten Accessoires wie Reißverschlüssen, Schnitteilen und Knöpfen vor?
 

Für diesen Zweck würden wir ein Spektralphotometer zur hyperspektralen Bildgebung verwenden. So funktioniert es:
 

what is a hyperspectral imaging spectrophotometer
 

Im obigen Beispiel haben wir eine Probe mit vier Farben. Ein Spektralphotometer zur hyperspektralen Bildgebung nimmt 31 Messungen auf oder 31 Bilder der Probe. Diese werden jeweils bei unterschiedlichen Wellenlängen von 400 bis 700 Nanometern aufgenommen.
 

Jedes Mal wenn dieses Instrument ein Bild aufnimmt, erfasst es die Pixel der gesamten Probe und trennt die Farbe. Diese Trennung ermöglicht es dem System, eine Reflexionskurve für jede der Farben im Druck zu bestimmen.
 

Diese Vorgehensweise funktioniert auch bei Spitze. Sobald die Farben getrennt sind, können Sie den Hintergrund verwerfen und lediglich eine Reflexionskurve für das tatsächliche Spitzenmaterial erzeugen. Auf diese Weise sehen Sie die Farbdifferenz zwischen dem Standard und der Spitzenprobe.
 

Wie werden Sie Ihr Farbmanagementprogramm verbessern?

 

Die oben genannten besten Handhabungen helfen Ihnen, genaue und wiederholbare Probenmessungen zu erzielen. Dies ist jedoch nur der Anfang. Wenden Sie sich an unser Team, um mehr darüber zu erfahren, wie Sie das Vorgehen Ihres Unternehmens für das Farbmanagement optimieren können.