Д о б р о   п о ж а л о в а т ь   н а   W e b - с е р в е р   ж у р н а л а   М и р   Э т и к е т к и
Архив изданий
2001
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
2002
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
2003
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
 
2004
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
2005
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
2006
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
 
2007
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
2008
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
2009
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
 
2010
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
2011
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
2012
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
 

Мир этикетки №11'2005
Мир этикетки №11'2005
Разделы
О нас
Журнал
Реклама
Архив изданий
Архив изданий
Поиск в архиве изданий


.

.

 

Спектрофотометры со сферической геометрией

Геометрии измерения

Спектрофотометры со сферической геометрией

 

В последнее время в полиграфии, в особенности в производстве этикеток и упаковки, все более широкое применение находят краски со специальными оптическими свойствами, прежде всего — металлизированные. Одной из проблем при применении подобных красок является сложность или невозможность объективной инструментальной оценки качества оттисков с помощью традиционных для полиграфии контрольно-измерительных приборов. Решить эту проблему позволяют новые для нашей отрасли приборы, которые в течение уже длительного времени успешно применяются в автомобилестроении, производстве пластиков и в текстильной промышленности.

Геометрии измерения

Воспринимаемый наблюдателем цвет, равно как и результаты инструментальных колориметрических измерений, в значительной мере зависят от способа освещения окрашенного объекта и от углов освещения и наблюдения. Различают два способа: направленным светом и диффузное освещение. В первом случае световой поток падает на окрашенный объект под строго определенным углом, во втором — рассеянный свет равномерно освещает объект.

Международная комиссия по освещению (Commission Internationale de l’Eclairage, CIE) рекомендовала следующие геометрии освещения и наблюдения:

 

Геометрия 0/45

Геометрия 0/45

 

• 45/0 — световой поток направляется под углом 45±2° относительно нормали к поверхности образца, а наблюдается под углом 0±10° относительно той же нормали. Углы раскрытия освещающего и наблюдаемого световых пучков не должны превышать 8°;

• 0/45 — ось освещающего светового потока располагается под углом 0±10° относительно нормали к поверхности образца, а наблюдение выполняется под углом 45±2° относительно той же нормали. Углы раскрытия освещающего и наблюдаемого световых пучков не должны превышать 8°;

• D/0 — образец освещается диффузным светом, а наблюдение выполняется под углом 0±10° относительно нормали к поверхности образца. Углы раскрытия наблюдаемого светового потока не должны превышать 5°;

• 0/D — световой поток направляется под углом 0±10° относительно нормали к поверхности образца, а наблюдается диффузный отраженный свет. Углы раскрытия освещающего светового потока не должны превышать 5°.

В последнее время стали разрабатываться приборы с несколькими углами освещения, отличными от углов, рекомендованных Международной комиссией по освещению, например 20, 45, 75 и 110°. Такие приборы находят применение в автомобилестроении для контроля цвета красок со специальными оптическими свойствами.

 

Геометрия D/0

Геометрия D/0

 

Приборы, в которых используются геометрии 45/0 и 0/45 — а именно они являются традиционными в полиграфии — не позволяют корректно оценить цвет поверхностей, от которых значительная часть света отражается зеркально. К таким поверхностям относятся и отпечатки металлизированными красками. Исключить зеркальную составляющую при колориметрических измерениях можно, применяя спектрофотометры со сферической геометрией.

 

Спектральная кривая отражения объекта с учетом и без учета зеркальной составляющей

Спектральная кривая отражения объекта с учетом и без учета зеркальной составляющей

В начало В начало

Спектрофотометры со сферической геометрией

Для реализации диффузного освещения в спектрофотометрах применяется интегрирующая сфера. Согласно требованиям Международной комиссии по освещению она может иметь любой диаметр при условии, что суммарная площадь отверстий не превышает 10% ее внутренней отражающей поверхности. В портативных приборах диаметр сферы составляет 40­50 мм, в настольных — 150 мм и более.

Внутри сфера, как правило, покрыта сульфатом бария, коэффициент отражения которого в видимой части спектра составляет около 98,5%. При изготовлении сферы наносится до 10 слоев сульфата бария, однако естественный процесс старения материала приводит к тому, что покрытие сферы со временем приобретает желтый оттенок. Поэтому ранее напыление сферы обновлялось каждые 3­5 лет. Современные двухлучевые спектрофотометры этого не требуют.

В настоящее время разрабатываются новые материалы для покрытия сферы, которые могли бы заменить сульфат бария. Например, проводятся испытания галона — разновидности порошкообразного политетрафторэтилена (РТFE), — который немного светлее сульфата бария, однако имеет низкую кроющую способность, поэтому покрытие должно иметь толщину в несколько миллиметров.

 

Принципиальная схема двухлучевого спектрофотометра с геометрией D/8

Принципиальная схема двухлучевого спектрофотометра с геометрией D/8

 

В качестве источника излучения, как правило, используется импульсная ксеноновая лампа с фильтрами, позволяющими эмулировать стандартизированные излучения, например D65. Для контроля УФ­составляющей применяются УФ­фильтры, не пропускающие излучение с длиной волны меньше определенной величины. УФ­фильтры дают возможность выполнять оценку эффекта люминесценции. Для того чтобы на образец попадал только рассеянный свет, перед источником излучения в осветительном отверстии сферы устанавливается рассеивающий экран.

Измеряемый образец помещается в измерительное отверстие сферы. Обычно диаметр этого отверстия на 4 мм больше диаметра отверстия для приемника света. Это позволяет учесть свет, отраженный не поверхностными, а глубинными слоями материала измеряемого объекта.

 

Настольный спектрофотометр GretagMacbeth Color-Eye 7000A

Настольный спектрофотометр GretagMacbeth Color-Eye 7000A

 

Современные приборы со сферической геометрией строятся по схеме D/8 — наблюдение выполняется под углом 8° относительно нормали к поверхности образца. Угол наблюдения принят отличным от нуля для возможности исключения из результатов наблюдения зеркально отраженного света. Это становится возможным благодаря расположенной симметрично к приемнику света относительно нормали к поверхности образца ловушки для блеска — так называемому зеркальному порту. При открытой ловушке на образец не попадает свет под углом 8°, поэтому отраженный поток должен состоять только из диффузного света. При закрытой ловушке (используется специальная покрытая сульфатом бария заглушка) измерения выполняются с учетом зеркальной составляющей. В первом случае геометрию принято обозначать D/8:e (Specular Component Excluded), во втором — D/8: i (Specular Component Included).

 

Портативный спектрофотометр X-Rite SP62

Портативный спектрофотометр X-Rite SP62

 

Современные спектрофотометры со сферической геометрией, как правило, являются двухлучевыми. Второй луч используется для оценки света, отраженного от стен сферы. Он выходит из сферы через специальное боковое отверстие и с помощью направляющего зеркала попадает на спектральный анализатор, идентичный спектральному анализатору света, отраженного образцом. Использование второго луча позволяет измерять коэффициент отражения образца по отношению отраженного от образца света к свету, отраженному сферой. Измерения с использованием двухлучевой схемы являются более точными по сравнению с результатами, полученными с использованием однолучевых приборов, поскольку при этом значительно уменьшаются погрешности, обусловленные дрейфом характеристик электронных компонентов, изменением спектра источника излучения, а также отклонением оптических характеристик интегрирующей сферы.

В современных спектральных анализаторах для разложения излучения на спектральные составляющие используются характеризующиеся высоким разрешением вогнутые голографические решетки. Разложенный на спектральные составляющие свет фокусируется на фотодиодную линейку. После этого информация преобразуется в цифровой вид, анализируется и обрабатывается.

Спектрофотометры со сферической геометрией эффективны не только при измерении металлизированных или люминесцентных поверхностей. Использование диффузного освещения, например, сводит к минимуму погрешности измерения объектов с текстурой, что может быть востребовано при печати на многих упаковочных материалах.

В начало В начало

Мир Этикетки 11'2005