Come scegliere tra spettrofotometri con geometria 45/0 e sfera (d/8)

Quando si selezionano tra vari modelli di spettrophotometro, le due strutture geometriche ottiche più comuni sono la geometria 45/0 (o 0/45) e la geometria sferica (noto anche come difuso / 8 °).Nella scelta pratica degli strumenti, molti utenti sono spesso confusi su quale sia la scelta migliore. Ecco la differenza nel modo in cui questi due dispositivi misurano il colore, insieme a linee guida per la selezione.

I. Principi dell'ottica fisica e differenze strutturali
1. 45/0 (o 0/45) Geometria direzionale
La definizione fisica della struttura 45/0 è la seguente: una sorgente luminosa anulare illumina la superficie del campione ad un angolo di 45° rispetto alla sua linea normale,e il rilevatore riceve la luce riflessa nella direzione perpendicolare alla superficie del campione (0°) (la struttura 0/45 è opposta, vale a dire 0° incidente, 45° ricezione).

• Caratteristiche ottiche: la luce incidente a 45° produce una riflessione speculare nella direzione di 45° su superfici lisce, e questa luce riflessa speculare non raggiunge completamente il rivelatore situato a 0°.Pertanto,, la struttura 45/0 cattura solo la riflessione diffusa del campione.
• Consistenza visiva: questa struttura imita molto l'ambiente di ispezione visiva standard umano (ad esempio, illuminando a 45 ° e osservando a 0 ° in una scatola luminosa standard).Perché incorpora la lucentezza superficiale e le variazioni di consistenza nel sistema di valutazione del colore, quando due campioni con lo stesso colore di base hanno lucidità superficiali diverse, i dati di differenza di colore misurati dalla struttura 45/0 rifletteranno chiaramente questa discrepanza visiva.

2. Sfera (d/8) Geometria diffusa
La definizione fisica della struttura sferica (d/8) è:la sorgente luminosa illumina l'interno di una sfera cava rivestita da un materiale diffuso altamente riflettente (come il solfato di bario o il PTFE) sulla sua parete internaDopo ripetute riflessioni casuali, la luce illumina il campione sotto forma di un'illuminazione diffusa uniforme.e il rivelatore riceve luce riflessa ad un angolo di 8° rispetto alla normale del campione.

Caratteristiche ottiche: la sfera di integrazione può illuminare il campione in modo completo da più angolazioni.la struttura d/8 deriva ulteriormente due modalità di misura:

• SCI (Componente speculare incluso): la porta speculare è chiusa e la sfera integrante raccoglie tutta la luce riflessa, compreso il riflesso speculare.Questa modalità può eliminare le interferenze fisiche da lucentezza della superficie e rugosità sulla misurazione del colore, misurando il vero colore fisico del materiale (vero colore del materiale).
• SCE (Specular Component Excluded): la porta speculare è aperta per assorbire la luce riflessa nello specchio ad angolazioni specifiche,rendendo i suoi risultati di misurazione più vicini all'aspetto superficiale percepito dall'occhio umano.

II. Principali fattori di selezione
Nel valutare scenari di applicazione specifici, la struttura geometrica può essere valutata in base alle seguenti tre dimensioni tecniche:

1Scopo della misurazione: valutazione del "vero colore materiale" rispetto alla "percezione dell'aspetto visivo"
Colore reale del materiale (scegliere d/8 SCI): se l'obiettivo è analizzare la concentrazione di pigmento, il tasso di assorbimento del colorante del materiale stesso o eseguire un abbinamento dei colori al computer (CCM),occorre eliminare l'interferenza fisica della lucentezza superficiale sulla luceLa struttura d/8 (SCI) garantisce che, anche se la superficie del campione passa da lucida a opaca, i suoi dati di colore rimangono stabili.

Percezione dell'aspetto visivo (scegliere 45/0 o d/8 SCE): se l'obiettivo è valutare il colore visto dai consumatori finali o effettuare un confronto di aspetto tra prodotti finiti e parti standard,stati fisici della superficie (luce)La struttura 45/0 è molto sensibile alle variazioni di lucentezza superficiale e può quantificare oggettivamente le differenze di superficie percepite dall'occhio umano.

2Condizione fisica della superficie dei campioni (luce e consistenza)
Campioni di confronto ad alto lucente contro opaco: quando due campioni hanno formulazioni di pigmento identiche, ma uno ha una superficie ad alto lucente mentre l'altro è opaco:

Misurato con struttura 45/0: una luce di riflessione più diffusa dal campione opaco entra nel rivelatore e i dati mostrano che il campione opaco ha un colore più chiaro (valore L* più elevato).

Misurato con struttura d/8 SCI: poiché viene raccolta la luce riflessa totale, i valori di misurazione di entrambi saranno praticamente identici.

Esemplari a texture o direzionali: le superfici di tessuti, tessuti, cuoio e materie plastiche con texture di grano presentano evidenti texture fisiche.Una struttura 45/0 con una sorgente luminosa a singolo percorso produce facilmente interferenze di ombra e in genere deve essere abbinata a una struttura circonferenziale 45/0 per mediare la direzionalità- considerando che la proprietà di luce diffusa della struttura d/8 possiede naturalmente un'eccellente capacità di mediazione della consistenza;

3Norme intersettoriali e abitudini tradizionali
Diverse industrie hanno formato sistemi standard fissi attraverso l'accumulazione di processi a lungo termine:

Stampa, imballaggio e industria della carta: si adotta ampiamente la geometria 45/0. International printing standards such as ISO 12647 explicitly specify the use of the 45/0 structure to ensure that measured spectral density and color difference highly agree with manual visual inspection results.

Industria dei rivestimenti, della plastica, dell'automotive e del tessile: generalmente adottano la geometria a sfera d/8.Queste industrie richiedono una grande quantità di abbinamento delle formulazioni delle materie prime (che richiedono la modalità SCI) e l'assemblaggio dei componenti attraverso processi e materiali (che richiedono la modalità SCE)La struttura a sfera integrante fornisce dimensioni più elevate per il controllo della tolleranza.

III. Riassunto
Quando si tratta di spettrophotometri, non esiste una misura adatta a tutti. Per determinare veramente il miglior strumento per le vostre applicazioni, è necessario analizzare il mix di compiti e le esigenze del cliente.Contatta i nostri esperti di colore esperti per aiutare a scegliere le soluzioni migliori per il tuo flusso di lavoro!