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Farbe nach Zahlen

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InhaltKashmir Shawls

Einführung
Was ist Farbe?
Die visuelle Wahrnehmung von Farbe
Grafische Darstellung
Farbwahrnehmung
Das sichtbare Spektrum
Einheitlicher Farbbereich
Farbmessgeräte
Beurteilung von Farbunterschieden
Visuelle Beurteilung
Instrumentelle Messungen
Coats Farbmessgerät

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Einführung

Farbe ist keine physikalische Gegebenheit, daher ist die Wahrnehmung von Farben beim Menschen sehr unterschiedlich. Eine Person kann die Farbe eines bestimmten Gegenstandes ganz subjektiv mit "hellblau", "dunkel-lila" oder "brilliantes gold" bezeichnen. Dies kann von einer anderen Person jedoch ganz anders gesehen werden.

Durch fortschrittliche Technologien hat sich die Farbspezifikation zu einer präzisen Wissenschaft entwickelt, wodurch man eine Farbe in eine Zahl umwandeln kann. Diese Methode verbessert das Verständnis von Farbe und den Prozess der Farbabmusterung.

Dieses Merkblatt erklärt Ihnen die Grundsysteme über die numerische Bestimmung der Farbe.

Was ist Farbe?

Hierauf gibt es keine einfache Antwort, da Farbe keine physikalische Gegebenheit ist. Farbe ist eine psychologische Reaktion eines Individuums auf die verschiedenen Wellenlängen der Strahlungsenergie. Somit kann Farbe als das Auftreten eines Objektes beschrieben werden, das durch eine Interpretation von Empfindungen vom Auge wahrgenommen wird.

Farbwahrnehmung

Das menschliche Auge ist ein sehr empfindliches Organ. Es wird angenommen, dass wir zwischen sieben und zehn Millionen Farben unterscheiden können.

Allerdings:

  • Wir haben keinen genauen Farbspeicher
  • Etwa 1 von 12 Männern hat eine Farbfehlsichtigkeit
  • Etwa 1 von 250 Frauen hat eine Farbfehlsichtigkeit
  • Die Farbwahrnehmung unterscheidet sich von einer Person zur anderen
  • Das Auge und das Gehirn werden durch viele sekundäre Faktoren beeinflusst wie Umgebungsbeleutung, Hintergrundfarbe, Medikamente und Alkohol.

Bei der Arbeit mit Farben müssen wir diese Faktoren beachten. Wir versuchen jedoch, so viele wie möglich davon auszuschalten, indem wir Farben unter kontrollierten Bedingungen betrachten.

IshiharaFarbfehlsichtigkeit

Trotz der hohen Anzahl an Farbfehlsichtigkeit, arbeiten viele Menschen in Positionen zur Farbbestätigung, bei denen die Farbwahrnehmung noch nie getestet wurde.

Ishihara und Dvorine Tests können zum Prüfen von Farbfehlsichtigkeit verwendet werden. Bei diesen Tests sind bestimmte Zahlen, die sich aus farbigen Punkten auf einem farbigen Hintergrund zusammensetzen, identifiziert werden. Bei Menschen mit Farbfehlsichtigkeit kann es hier sehr wahrscheinlich zu Verwechslungen kommen.

In diesem Abschnitt werden wir einige der Faktoren untersuchen, die das Gehirn während der Farbbeurteilung täuschen.




Tageslicht

Natürliches Tageslicht, die in der Regel bevorzugte Lichtquelle zur Farbauswertung, variiert beträchtlich aufgrund:

  • Der Tageszeit
  • Der Jahreszeit
  • Des Breitengrades
  • Der Wetterbedingungen

Künstliches Tageslicht, das in einem Kabinett dargestellt wird, ist als D65 bekannt.

Die folgenden Bilder zeigen, wie der Hintergrund und angrenzende Farben unsere Wahrnehmung von Farbe beeinflussen können.

BackgroundHintergrund

Die grünen Rechtecke haben alle die gleiche Farbe. Durch den gelben und blauen Hintergrund erscheinen sie jedoch unterschiedlich. Das Auge nimmt das Gegenteil von der Farbe des Hintergrundes und fügt sie zu der Farbe des Objektes hinzu. Hierdurch entsteht die Farbe, die vom Betrachter wahrgenommen wird.

Adjacent coloursBenachbarte Farben

Die kleinen grauen Quadrate erscheinen farblich unterschiedlich, die oberen dunkler als die unteren. Tatsächlich ist in allen Quadraten genau das gleiche Grau. Es sind die Farben neben den grauen Quadraten, die uns zu der Annahme führen, dass die oberen Felder dunkler sind als die unteren.

Orientation



Orientierung

Wenn man die Platzierung einzelner Muster verändert, kann dies die farbliche Wahrnehmung ebenfalls verändern. Dies kann auch die Farbmessung beeinflussen. Es ist daher wichtig, beim Vergleich zweier Proben, diese an der gleichen Platzierung zu messen.

Opacity


Lichtdurchlässigkeit

Die unterschiedliche Lichtdurchlässigkeit, insbesondere bei einem Stoffmuster, kann einen großen Einfluss auf das Aussehen und auf das Bestimmen der Farbe vor allem bei leichten Materialien in hellen Farbtönen haben. Im Idealfall sollten alle Stoffe gefaltet werden, bis sie blickdicht sind.





Wenn Sie einen Blick auf das folgende nicht animierte Bild werfen, werden es Ihre Augen dazu bringen, dass es sich bewegt. Um dies zu testen, fixieren Sie einen bestimmten Punkt für ein paar Sekunden, und das Bild wird sich dann nicht mehr bewegen. Oder schauen Sie auf die schwarze Mitte jedes Kreises, und es wird sich nicht mehr bewegen. Wenn Sie Ihre Augen jedoch auf den nächsten schwarzen Mittelpunkt richten, wird sich der vorherige bewegen, nachdem Sie Ihre Augen von diesem wegbewegten ... seltsam!

Moving circles

Versuchen Sie bitte, die schwarzen Punkte auf diesem Bild zu zählen!

Black dots to count

Die visuelle Wahrnehmung von Farbe

Es gibt viele Methoden zur Beschreibung einer Farbe durch dreidimensionale Darstellung des Raumes. Bei der Farbbestimmung vermittelt die visuelle Wahrnehmung den Eindruck der Farbe auf der Basis von Farbton, Chroma und Helligkeit.

Der Farbton ist es, wie wir in der Regel die Farbe eines Objekts wahrnehmen. Er ist das Merkmal der visuellen Wahrnehmung und Grundlage für die Namensgebung der Farben - violett, blau, grün, orange, rot, lila, usw.

Different Hue2

Chroma (Sättigung oder Reinheit) wird in der visuellen Wahrnehmung verwendet , um den Anteil der chromatisch reinen Farbe (monochrom) zu messen. Chroma beschreibt die Klarheit oder Mattheit einer Farbe. Es zeigt an, wie nahe die Farbe entweder bei grau oder der reinen Farbe liegt. Es ist unabhängig vom Farbton.

Different Chroma

Die Helligkeit beschreibt das Ausmaß des betrachteten Objekts zur Übertragung oder Reflektierung einer größeren oder geringeren Menge an Licht. Farben können als heller oder dunkler eingestuft werden, wenn ihre Werte verglichen werden. Wenn Sie zum Beispiel eine Tomate und einen Rettich nebeneinander legen, wird das Rot der Tomate viel heller erscheinen als das des Rettichs, der einen dunkleren Rot-Wert aufweist.

Different Value

Grafische Darstellung

Der Farbton wird in der Darstellung durch einen Kreis (Farbkreis) angezeigt.

Das Chroma verändert sich auf der horizontalen Ebene, wo die Farben in der Mitte grau (matt) sind nach rechts hin satter (lebendiger) werden.

Die Helligkeit ist auf der vertikalen Achse dargestellt. Jede Farbe kann mit den drei Eigenschaften wie Farbton, Sättigung und Helligkeit, charakterisiert werden. Diese beschreiben eine einzelne Farbe und ermöglichen uns ein dreidimensionales System für die Darstellung der Farbe.

CF2000E Screen Shot - LCH Method

Das sichtbare Spektrum

Das sichtbare Spektrum ist der Teil des elektromagnetischen Spektrums, das für das menschliche Auge sichtbar ist (erfasst werden kann). Das Spektrum enthält jedoch nicht alle Farben, die das menschliche Auge und das Gehirn unterscheiden können. Ungesättigte Farben wie rosa und lila Töne, z.B. magenta, sind nicht sichtbar, da dies nur durch eine Kombination von mehreren Wellenlängen möglich ist. Die Farben und deren Wellenlängenbereich sind in dem Diagramm gezeigt. Farbe ist eine Funktion der Wellenlänge des Lichts.

Visible Spectrum

Einheitlicher Farbraum

Die ganze Palette von Farben ergibt einen Raum innerhalb einer Struktur. Farbräume sind eine geometrische Anordnung der Farben im Bereich der visuellen Wahrnehmung. Ein definiertes Farbraum-Modell veranschaulicht die Fähigkeit, Farben durch Nummern zu spezifizieren und bietet damit ein Kriterium für die objektive Klassifizierung.

Zwei Beispiele von 3-dimensionalen Farbraum-Modellen der CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) werden hier erklärt:

  1. CIELAB-System
  2. CIELCH-System

Colour differenceCIELAB-System

Die CIE L * a * b * ist die am weitesten verbreitete Methode zur Messung und Anordnung der Farbe für ein Objekt. L * a * b * ist nahe zur ungefähren Wahrnehmung des menschlichen Auges konzipiert.

Das L * a * b * beschreibt alle Farben, die für das menschliche Auge sichtbar sind und wird auf der ganzen Welt bei der Kontrolle von Farben von Textilien, Tinten, Lacken, Kunststoffen, Papier, Drucksachen und anderen Gegenständen verwendet.

Im CIE-L * a * b *-Farbraum sind die 3-dimensionalen Farbkoordinaten:

  • L* - Helligkeit (L * = 0 ergibt Schwarz und
    L* = 100 weiß)
  • a* - die rot/grün-Koordinate zeigt mit +a* rot und -a* grün an
  • b* - die gelb/blau-Koordinate zeigt mit +b* gelb und -b* blau an

Colour spaceCIELCH-System

Bei diesem Verfahren sind die L*-Koordinaten die gleichen wie beim CIE L*a*b*, während die C* und h *-Koordinaten aus den a* und b*-Koordinaten errechnet werden.

Die gleiche Farbe ist noch an der gleichen Stelle des Farbraumes platziert, aber CIELAB und CIELCH sind zwei verschiedene Möglichkeiten, um ihre Position zu beschreiben.

Der CIE L*C*h* Farbraum ist dreidimensional, die Farben sind durch zylindrische Koordinationen wie folgt angeordnet:

  • L*- Die Helligkeits-Koordinaten
  • C*-Die Chroma-Koordinate, der senkrechte Abstand von der Helligkeits-Achse
  • h*-Der Farbwinkel wird in Grad dargestellt, 0° ist eine Platzierung auf der +a*-Achse, weiter bis 90 ° für die +b*-Achse, 180 ° für -a*, 270 ° für b* und zurück zu 360 ° = 0 °

COATS-1441Bestimmung von Farbunterschieden

Eine zuverlässige Methode zur Bestimmung von Farbdifferenz ist sehr wichtig. Farben, die nicht passen, führen zu unnötigem Verlust an Zeit und Geld.

Es gibt zwei Möglichkeiten, um die Farbe zu bestimmen:

  1. Visuelle Bestimmung
  2. Instrumentelle Messung

Visuelle Farbbestimmung

Bei der visuellen Farbbestimmung sind die Betrachtungsbedingungen äußerst wichtig, um die richtige Entscheidung zu treffen. Die folgenden Punkte sollten bei der visuellen Bestimmung der Farbe berücksichtigt werden:

  • Die Beleuchtung muss ausreichend sein, um die Vision eines Kegels (photopischen) zu produzieren
  • Die Beleuchtung sollte gemäß eines CIE Standardleuchtmittels sein
  • Der Hintergrund, vor dem das Objekt betrachtet wird, ist sehr wichtig. Es sollte ein neutrales Grau sein wie Munsell N7 oder N5
  • Das Sichtfeld ist ebenfalls sehr wichtig. Wenn die Felder von unterschiedlicher Größe oder Form sind, dann sollte eine Abdeckung aus einem dünnem grauen Karton ausgeschnitten und über die Felder gelegt werden, so dass bei den beiden Feldern zwei gleich große Flächen sichtbar sind.
  • Die beiden Felder sollten ohne Zwischenraum Seite an Seite angeordnet werden
  • Positionieren Sie das Standardfeld immer auf der gleichen Seite, in der Regel auf der linken.
  • Warten Sie einen Moment, damit sich das Auge vor dem Betrachten der Felder an die Umgebungsbeleuchtung anspassen kann.
  • Wenn Felder mit sehr brillanten Farben betrachtet wurden, warten Sie bitte ein paar Minuten, bevor Sie sich die nächsten Felder ansehen.

Farbmessgeräte

Zwei Arten von Geräten werden für Farbmessung verwendet:

  1. Dreibereichsfarbmessgeräte
  2. Spektralphotometer

Dreibereichsfarbmessgeräte

Anwendungen

Dreibereichsfarbmessgeräte liefern numerische Daten mit einem absoluten Wert und einer Farbdifferenz zwischen einer Referenzprobe und einer zu testenden Probe. Sie werden vor allem in der Qualitätskontrolle eingesetzt, um die Konformität zur Standard-Kompatibilität mit festgelegten Toleranzen zu bestimmen.

Funktion

Das Objekt wird beleuchtet und ein Teil des reflektierten Lichts wird gesammelt, analysiert und die Intensität aufgezeichnet.

Vorteile

  • Kurze Messzeit
  • Einfach zu bedienen
  • Relativ geringe Kosten

Spektralphotometer

COATS-1139Anwendungen

Spektralphotometer werden in jeder modernen Farbformulierung, Farbproduktion oder Farbqualitätskontrolle eingesetzt.

  1. Sie werden speziell für die Messung des farbigen Materials hergestellt. Sie messen die photometrischen Eigenschaften des Materials im sichtbaren Spektrum und produzieren Spektralgrafiken von den Mustern.
  2. Sie sind auch in der Lage, das Aussehen der Muster unter verschiedenen Lichtquellen zu bestimmen und kann somit die Metamerie berechnen.

Funktion

Das Objekt wird beleuchtet und ein Teil des reflektierenden Lichts wird gesammelt, analysiert und die Intensität aufgezeichnet. In Reflektions-Spektrophotometern wird die Intensität des reflektierten Lichts jedoch bei einer Reihe von diskreten Wellenlängen, die bei 5, 10 oder 20 nm über das gesamte sichtbare Spektrum (in der Regel 380 bis 730 nm oder 400 bis 700 nm) angeordnet sind, gemessen.

Vorteile

  • Hohe Genauigkeit
  • Mehrere Parameter können gleichzeitig gemessen werden

COATS-1155Instrumentelle Messung

Das Spektralphotometer kann die Reflexionswerte des Standards als auch der Partie von einem Objekt messen. Diese Werte können durch CIELAB und CMC Gleichungen in Farbdifferenzwerte umgewandelt werden.



Verwendung des CIELAB-Systems

Im CIELAB-System verbindet der Gesamtfarbabstand Delta E die Differenz der drei Variablen L, a und b oder L, C und H. Der Parameter Delta E zeigt den Farbunterschied an. Delta E wird ermittelt durch Verwendung der Unterschiede in den anderen Dimensionen, um eine einzelne Zahl zu berechnen. Der Begriff Delta E wird von dem deutschen Wort für Gefühl, Empfindung abgeleitet. Delta E bedeutet also wörtlich Unterschied in der Empfindung.

Die primäre Einschränkung bei der Verwendung der CIE L * a * b * ist die Ungleichmäßigkeit des Farbraums. Dies führt zu Problemen mit der Farbakzeptanz. Es müssen unterschiedliche numerische Toleranzen bei unterschiedlichen Standardfarben angewandt werden, je nach ihrer Lage im Farbraum.

Die CMC-Gleichung

Die Branchen, die Farbabstandformeln sehr oft verwenden, entweder um Toleranzen zu bewerten oder Konformitätstests (besonders in der Textilindustrie) zu automatisieren und die traditionell mit dem CIELAB-Raum arbeiten, sind zu dem Ergebnis gekommen, dass die CIELAB Unterschiede manchmal zu Fehlern führen können. Ein Wissenschaftler bei Coats, Dr. Roderick McDonald, entwickelte die JPC-Gleichung im Jahr 1979, die später durch das "Colour Measurement Committee of Society of Dyers and colourists" übernommen wurde und zur CMC Gleichung führte. Die CMC (2: 1) Gleichung wird in der Textilindustrie für die instrumentelle Farbbewertung verwendet. In dieser Gleichung wurden Korrekturen für Helligkeit, Chroma und Farbtonunterschiede vorgenommen.

coats colour expressCoats Farbmessgerät - Coats Colour Capsure

Bei Coats wissen wir, wie wichtig die genaue Messung der Farbe sowie die schnelle Verfügbarkeit von Garn- und Reißverschlussmustern ist. Das Coats Colour Capsure ist ein handliches tragbares Farbmessgerät und dient als Ergänzung zum Spektralphotometer, das normalerweise in einem Labor eingesetzt wird.

  1. Im tragbaren Capsure Gerät sind die Coats Standard-Farbkenarten, die Lagerfarben sowie auch andere Farbreferenzen gespeichert.
  2. Es hilft dabei, Variablen beim Farbauswahlverfahren wie Lichtverhältnisse, Betrachtungswinkel, atmosphärische Bedingungen, Hintergrundeffekt und die Wahrnehmung des menschlichen Auges, zu kontrollieren

Funktionen und Vorteile:

  • Präzision, Genauigkeit und Geschwindigkeit in der Farbensuche
  • Verbesserte Effizienz: Ermöglicht es, schon bei der ersten Abmusterung die richtige Farbauswahl zu treffen, wodurch Zeit und Ressourcen gespart werden
  • Verschwendung und Kostenkontrolle
  • Der Zugriff auf verschiedene Farbschemata wie die Coats Standard-Farbenkarten , Lagerfarben und andere Farbreferenzhandbücher.
  • Höhere Erfolgsquote bei Bestätigungen
  • Spielraum zum Aufladen einer eigenen Palette für den Kunden
  • Die Minimierung von Restbeständen

Bitte besuchen Sie www.coatscolourexpress.com oder kontaktieren Sie Ihr lokales Vertriebsbüro, für weitere Informationen über Coats Colour Capsure.