L’aspetto superficiale può modificare la tua percezione del colore. Pensa a una rivista patinata. Se la pagina è esposta alla luce diretta, dovrai probabilmente inclinare la rivista e cambiare l’angolo di riflessione per vedere con chiarezza i colori. Allo stesso modo, una superficie testurizzata può apparire di colore differente rispetto a una sezione liscia dello stesso oggetto.
Dato che gli spettrofotometri determinano i valori spettrali di un colore inviando luce sulla superficie e misurando la riflettanza, la scelta dello strumento giusto e della corretta modalità di misurazione è cruciale. Saranno queste scelte a determinare sia se un campione cromatico supera il test di tolleranza sia quale sarà la modalità di correlazione tra risultati e ispezione visiva.
Gli spettrofotometri a sfera sono la scelta preferita per le applicazioni relative a vernici, rivestimenti, materie plastiche e tessili perché possono includere o escludere la componente speculare dell’aspetto superficiale. Questa capacità è fondamentale per valutare il solo colore oppure la combinazione di colore e aspetto.
Come funzionano i dispositivi a sfera
L’interno di un dispositivo a sfera è in effetti a forma di sfera. La sorgente luminosa si riflette sulla superficie bianco opaco dell’interno della sfera, provocando la diffusione casuale della luce in tutte le direzioni. Questo processo si ripete migliaia di volte in una frazione di secondo, e illumina l’oggetto in modo diffuso e omogeneo. Il rilevatore riceve quindi la luce riflessa con un’angolazione di 8° rispetto alla superficie dell’oggetto, per misurare con precisione il colore.
In uno strumento a sfera ci sono due porte: la porta di visualizzazione campioni e la porta speculare. Nella porta di visualizzazione ci sono il recettore e i rilevatori fotosensibili che quantificano la luce riflessa dalla superficie del campione. La porta speculare può essere aperta o chiusa per controllare il tipo di misurazione.
Se la porta è aperta, il dispositivo effettua una lettura con componente speculare esclusa (SPEX). Se la porta è chiusa, il dispositivo effettua una lettura con componente speculare inclusa (SPIN).
Per includere l’effetto dell’aspetto superficiale e della lucentezza, effettuare la misurazione SPEX
La misurazione SPEX – nota anche come componente speculare esclusa (SCE) – è simile al modo in cui l’occhio umano percepisce il colore, poiché le caratteristiche superficiali diventano parte del colore percepito. In altre parole, la misurazione di una superficie lucida risulterà più scura di quella di una superficie opaca dello stesso colore – esattamente come apparirebbe all’occhio umano.
Quando la porta speculare è aperta, invece di riflettersi sulla superficie del campione, la luce di quella zona della parete della sfera viene diretta in un black trap e non viene utilizzata nella misurazione. Più la superficie è lucida, minore sarà la percentuale di colore restituita al recettore ottico dello strumento. Se la superficie del campione è uno specchio perfetto (lucidità al 100%), lo strumento leggerà il colore come un nero perfetto, a prescindere dal colore “effettivo”.
Per escludere l’effetto dell’aspetto superficiale e della lucentezza, effettuare la misurazione SPIN
La misurazione SPIN – nota anche come componente speculare inclusa (SCI) – acquisirà i dati cromatici autentici del campione, indipendentemente dall’aspetto superficiale. La misurazione con componente speculare inclusa non considera gli effetti dell'aspetto superficiale e misura solamente il colore, in modo simile a come l’occhio vedrebbe l’immagine della rivista senza la lucidità riflessa.
Se la porta speculare è chiusa, il black trap è sostituito da una piastra bianca che è inclusa nel processo di illuminazione del campione. Se il campione è lucido, questa porzione della sfera invierà il segnale della lucidità direttamente alla porta di visualizzazione.
Illuminando uniformemente la superficie da tutte le direzioni possibili si crea l’ambiente di misurazione ideale per campioni molto lucidi come i rivestimenti a specchio e gli imballaggi metallici, o molto testurizzati come moquette e tegole.
Quale modalità è più adatta a misurare il colore “effettivo”?
Questi campioni sono divisi in due sezioni, una opaca e l’altra lucida. Il campione opaco sembra più chiaro, ma in realtà hanno entrambi lo stesso colore. Quale modalità di misurazione – con speculare inclusa o esclusa – dovresti utilizzare per questi campioni?
Per la formulazione, la modalità accettata dal settore è con componente speculare inclusa. Se configuri uno strumento a sfera per ricavare tutta la luce riflessa – speculare e diffusa – non fa differenza se l’aspetto del campione è opaco o a specchio. La formulazione controlla il colore finale, e la misurazione delle sezioni del campione darà lo stesso colore nero o grigio.
Se in laboratorio questa procedura appare ragionevole, non è così invece per le finalità del controllo qualità. Mettiamo che un produttore utilizzi questo colore nero per rivestire un armadietto di metallo ma scelga una finitura lucida per i pannelli laterali e una opaca per i cassetti: il prodotto finale sarà allettante per l’acquirente? Probabilmente no. Se il reparto Controllo qualità misura queste parti con la componente speculare inclusa, la misurazione dei due neri darà lo stesso colore, e l’armadietto sarà spedito con pannelli laterali e cassetti di un colore non corrispondente. In questo caso, è preferibile la misurazione con componente speculare esclusa perché acquisisce il colore nel modo in cui lo percepisce l’occhio umano.
Per saperne di più
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