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Unterschied zwischen Kolorimetern und Spektralphotometern

October 07, 2019 by Tim Mouw

Farbmessgeräte dienen zur Erfassung, Kommunikation und Beurteilung von Farben. Angefangen von Kartonverpackungen für Lebensmittel bis hin zu Waschmitteln, Teppichen oder kleinen Kunststoffteilen sollen diese Farbmessgeräte dafür sorgen, dass die Farbwiedergabe mit der ursprünglichen Farbspezifikation übereinstimmt. Hinter den Kulissen kommen sie in nahezu allen Branchen zum Einsatz, in denen Farben eine wichtige Rolle spielen, wie u. a. in der Kunststoff-, Textil-, Anstrichmittel-, Lack-, Druck- und Verpackungsindustrie.

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Im Wesentlichen gibt es zwei Arten von Farbmessgeräten: Kolorimeter und Spektralphotometer.

Kolorimeter

Ein Kolorimeter ist ein Gerät, das die menschliche Farbwahrnehmung imitiert.

0°/45° Colorimeter

Funktionsweise

Mithilfe einer eingebauten Lichtquelle beleuchtet ein Kolorimeter die Oberfläche der Probe. Das von der Oberfläche reflektierte Licht wird durch drei Filter – Rot, Grün und Blau – geleitet. Diese Filter extrahieren die Tristimulus- (RGB) Werte, die mit unserer Farbwahrnehmung übereinstimmen.

Gängige Anwendungen

Kolorimeter können zur Kalibrierung von Computermonitoren verwendet werden, um sicherzustellen, dass die auf dem Bildschirm angezeigten Farben richtig sind. Sie werden auch zur Spezifikation von Farben verwendet. Designer können sie zur Erfassung von Farbinspirationen mitnehmen, die sie dann in ihren Designs verwenden können. Allerdings sind die Möglichkeiten von Kolorimetern beschränkt. Da sie Metamerie (ein gängiges Phänomen, bei dem zwei Farben unter einer bestimmten Lichtart identisch, doch bei Änderung der Lichtart verschieden aussehen) nicht erkennen können, sind sie für Fertigungsanwendungen, insbesondere die Rezeptur, nicht unbedingt geeignet.

Spektralphotometer

Spektralphotometer ermöglichen anspruchsvollere Farbmessungen und können mehr Farbdaten erfassen.

Funktionsweise0°/45° Spectrophotometer

Ein Spektralphotometer funktioniert fast genauso wie ein Kolorimeter. Ein Hauptunterschied sind die Filter. Anstelle von drei Filtern zur Ermittlung der RGB-Farbwerte haben moderne Spektralphotometer in der Regel 31 Filter zur Messung des gesamten Farbspektrums. Diese Filter messen Licht in allen 31 verschiedenen Wellenlängenbereichen, um die Farbe einer Probe zu ermitteln.

Spektralphotometer sind in vielen Formen und Größen erhältlich – angefangen von kleinen tragbaren Geräten bis zu großen, robusten Tischgeräten und Inline-Geräten, die in der Fertigung zum Einsatz kommen. Da Spektralphotometer das Aussehen von Farben unter verschiedenen Lichtquellen beurteilen, sind sie ideal zur Erkennung von Metamerie.

Gängige Anwendungen

Spektralphotometer können nahezu alles messen, wie u. a. Flüssigkeiten, Kunststoffe, Papier, Metall und Stoffe. Es gibt drei Haupttypen:

  • Geräte mit 0º/45º (oder 45º/0º) Geometrie messen das von der Probe in einem festen Winkel reflektierte Licht und können Glanz ausschließen, um die menschliche Farbwahrnehmung bestmöglich zu imitieren. Meist werden diese Geräte für die Farbmessung auf glatten oder matten Oberflächen verwendet.
  • Geräte mit Kugelgeometrie beleuchten die Probe unter diffusem Licht und können Messungen ohne Glanzeinschluss (kurz SCE aus dem Englischen Specular Component Excluded) und mit Glanzeinschluss (kurz SCI, Specular Component Included) vornehmen. Verwendet werden sie in der Regel für die Farbmessung auf strukturierten Oberflächen, wie Textilien, Teppichen und Kunststoffen, sowie glänzenden oder spiegelartigen Oberflächen, wie u. a. Metallic-Farben, bedruckten Folien und anderen stark glänzenden Flächen.
  • Mehrwinkel Spektralphotometer beleuchten die Probe in nur einem Winkel, doch nehmen die Messungen in mehreren Winkeln so vor, als würden Sie die Probe drehen, um Farben aus verschiedenen Winkeln zu betrachten. Die heute erhältlichen Mehrwinkel-Geräte werden für die Messung von Pigmentfarben und Effektlackierungen mit Zusatzstoffen wie Glimmer und Perlglanz verwendet, also beispielsweise Nagellack und Fahrzeuglackierungen.

Zur Quantifizierung von Opazität und Schleier einer Probe können viele Spektralphotometer Messungen im Transmissionsmodus vornehmen. Sie berücksichtigen auch optische Aufheller  – chemische Zusatzstoffe bei der Fertigung, damit Produkte wie Papier, Kunststoffe und Textilien weißer und heller aussehen.

Moderne Spektralphotometer unterstützen nicht nur eine Farbmanagement-Strategie, sondern bieten auch absolut zuverlässige, präzise und wiederholgenaue Messungen zum Austausch zwischen Bedienkräften und mehreren Fertigungsstätten.

Welches Gerät ist für Sie geeignet?

Das hängt ganz vom vorgesehenen Anwendungsbereich und von Ihren Preisvorstellungen ab. Je höher die Auflösung des Geräts ist, desto besser ist auch seine Leistung. Kolorimeter sind hervorragend für die Farbmessung und grundlegende Beurteilung von Farben in Anwendungsbereichen, in denen keine präzise Farbkontrolle notwendig ist. Da Spektralphotometer Farbmessungen im gesamten Spektrum, nicht nur Rot, Gün und Blau, vornehmen, bieten sie präzisere Farbdaten. Dadurch sind sie auch für zahlreiche Anwendungsbereiche in der FuE, Farbrezeptur und Qualitätssicherung geeignet.

Wenn Sie für den Einstieg in die Welt der Farbmessung bereit sind, sollten Sie sich mit uns in Verbindung setzen. Unsere Farbexperten helfen Ihnen gern bei der Entscheidung, welches Gerät für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist.

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