186311. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés színek világosságának összehasonlításos mérésére
3 186311 4 A találmány tárgya összehasonlító mérési eljárás színek világosságának meghatározására, továbbá az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés, amely fényforrást, mérendő mintára és színes referenciára eső fénynyalábot alakító és irányító optikai eszközt, a mintáról és a színes referenciáról reflektált fénysugárra érzékeny és elektromos jelet szolgáltató fényérzékelőt és ezen elektromos jeleket feldolgozó és öszszehasonlító elektronikus áramkört tartalmaz. Színek mérésére különböző eljárások és berendezések ismeretesek, amelyek összehasonlító elven alapulnak, nevezetesen a mérendő mintát színes referenciával hasonlítják össze. Néhány ezek közül valódi színmérésre alkalmas oly módon, hogy a szín összetevőit analizálja valamely nemzetközileg elfogadott rendszer, például a Munsell-rendszer szerint, amely a színeket színezetük, világosságuk és telítettségüktől függő krómájuk alapján határozza meg. Mások ipari létesítmények, berendezések szabályozás céljaira szánnak valamely termék színének befolyásolásához, vagy például válogatásra, például változó színű termékekhez. Ezen esetekben a valódi szín teljes mérése gyakran nem felel meg, de ismeretesek olyan eljárások, amelyek a vizsgálandó színnek csupán egyetlen összetevőjét mérik, például a világosságuk vagy színezetük alapján. Függetlenül attól, hogy a szín teljes méréséről vagy pedig csupán egyetlen komponens méréséről van szó, meglehetősen általánosnak nevezhető, hogy az ismert berendezések kezelését még egyszerűbbé lehetne tenni, még ha a legtökéletesebb, legmodernebb készülékeket alkalmazzuk is. Egy újabban ismertté vált koloriméternél — az összehasonlításos színmérés előtt — ismert színes referenciát kell helyezni a készülékbe, amelynek el kell végeznie a referencia analízisét és megjegyeznie, majd ezután az ismeretlen színű mintát kell behelyezni színének meghatározásához. Egy másfajta ismert koloriméter fényforrást, a fényforrás fényéből két fénynyalábot előállító optikai eszközt és két fotocellát tartalmaz, amelyek egyike egy színes referenciáról, a másik pedig a mintáról visszavert fényt detektálja. A készülék kezelőjének állandóan ki kell egyenlítenie a fotocellához csatlakozó áramköröket, hogy a két mért érték összehasonlítása értékelhető eredményt adjon. Bizonyos rutin jellegű színmérésekhez — mikor a színek mindig hasonlóak, vagy például szabályozásokhoz, esetleg válogatáshoz — hasznos lenne olyan eljárás és berendezés alkalmazása, amely olyan összehasonlító jellegű mérésen alapul és amely gyakorlatilag állandóan történik anélkül, hogy a kezelőnek bármiféle beállító vagy kiegyensúlyozó gombot kellene működtetnie és nincs szükség túl gyakori kalibrálásra sem. A találmánnyal célunk olyan egyszerű mérési eljárás és berendezés létrehozása, amely alkalmas színek világosságának mérésére, működési elve automatikus és gyakorlatilag állandó összehasonlításon alapul. A fenti cél elérésére olyan mérési eljárást dolgoztunk ki, amelynek során a vizsgált színt oly módon hasonlítjuk össze egy ismert színű mintával, hogy egymás után és ciklikusan a mérendő mintát, fekete referenciát és legalább egy, a vizsgált színhez hasonló színű referenciát világítunk meg ugyanazzal a beeső fénysugárral. A mintáról és a referenciákról egymás után reflektált fénynyalábokat fotoelektromos úton meghatározzuk. Elektronikus úton meghatározzuk egyrészt a mintáról és a színes referenciáról, másrészt a fekete referenciáról és a színes referenciáról reflektált fénynyalábok intenzitásának arányát. A második arányt elektronikus úton kivonjuk az elsőből, és minden megvilágítás vagy mérési ciklus alatt az arányok különbségéből automatikusan a vizsgált minta világosságával egyenesen arányos mérőszámot képezünk. A fenti eljárás foganatosítására a találmány szerinti berendezést dolgoztuk ki, amelyben fekete referencia és legalább egy színes referencia van, amelynek színe hasonló a vizsgált minta színéhez. Van benne továbbá a vizsgálandó mintát, a fekete referenciát és a színes referenciát egymás után és ciklikusan megvilágító egység, két elektronikus összehasonlító egység, amelyek egyike a mintáról és a színes referenciáról, másika a fekete referenciáról és a színes referenciáról reflektált fénynyalábok intenzitásainak arányait határozza meg. A berendezés különbségképző egységgel van ellátva, amely minden egyes megvilágítás vagy minden egyes mérési ciklus alatt a két arány különbségét képezi, amely egyenesen arányos a vizsgált minta színének világosságával. A találmánnyal kapcsolatban a leírásban valamely szín világosságát a Munsell-rendszer szerinti értelmezésben használjuk. A világosság valamely szín fényének intenzitását jelenti öszszehasonlítva színezetével, amely viszont egy domináns hullámhosszal jellemezhető, továbbá telítettségével, tisztaságával — másképpen krómájával — összevetve. A világosság a CIE- rendszerben (Comission Internationale de l’Eclairage) az Y komponensnek felel meg, amely zöld szűrőn át kapható meg. A CIE-rendszer három színes összetevőre, X, Y és Z komponensre bontja az egyes színeket, amelyek vörös, zöld és kék szűrőn átjutó fényből határozhatók meg. A fentiek alapján a találmány szerinti eljárás és berendezés a vizsgált minta színének világosságára jellemző, és azzal egyenesen arányos mérőszám meghatározását teszi lehetővé, mégpedig ciklikusan és előre meghatározott mérési frekvencián. Tulajdonképpen mikor a mintáról és a színes referenciáról reflektált fénynyalábok intenzitásának különbségét képezzük, ezen intenzitások valamennyi arányos változását kiküszöböljük, különösen azokat, amelyek bizonyos elemek, pl. a fényforrás és a fényérzékelő vagy az eljárást foganatosító elektronikus áramkörök túlhevülésének, öregedésének következményei. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
