가시 광선은 앞에서도 언급 한 바와 같이 0.4 ~ 0.7μm의 파장을 가진 전자파의 일종입니다. 보통의 빛 (태양 광 조명) 등이 파장 범위에 걸쳐 연속적인 파장을 가진 전자파 (빛)는 무색 투명한 빛입니다.
가시 광선은 파장에 따라 색의 분포를 가지고 있습니다. 실제로 사람이 색을 느끼는 것은, 파장 분포를 가진 가시 광선이 눈의 망막에있는 빨강 파랑 녹색의 3 가지 빛에 반응하는 자극을 뇌에 보내고 그것을 뇌가 색으로 인식하여 색을 감지합니다. 이 망막에서 나오는 빨강 파랑 녹색의 3 개의 자극 값을 3 자극 값 "X (λ), Y (λ), Z (λ)"라고합니다. 또한 X, Y 및 Z와 파장의 관계를 나타낸 것을 "등색 함수"라고 말합니다.
2. 삼자 극치와 등색 함수
아래에 사람의 눈에感能하는 분광 감도 그래프 (등색 함수 그래프)를 보여줍니다. 이 가운데의 X (λ)은 빨강을 느끼는 정도를 나타내며 Y (λ)는 녹색을 Z (λ)은 파랑을 느끼는 정도를 보여줍니다.
실제로 사람이 느끼는이 3 자극 값은 물체에서 반사 (또는 투과)하여 들어오는 색의 파장 분포를 가진 (색상 특성을 가진) 빛과이 등색 함수의 적분 값 (파장 마다 X (λ), Y (λ), Z (λ)과의 곱을 합한 값)에 의해, 색을 느낄 수 있습니다.
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>3. 모니터 RGB 값과 삼자 극치에 관계
이전 페이지의 등색 함수 그래프를 보면 알 수 있듯이, 사람이 느끼는 빨강, 녹색, 파랑은 일반적으로 알려져있는 RGB 파장 영역 (R = 400 ~ 500nm, G = 500 ~ 600nm, B = 600 ~ 700nm)과는 달리, 각각 서로의 파장 영역이 겹쳐도 방해 서로 있습니다.
따라서 색차 (Color) 측정기의 측정 데이터를 예를 들어 모니터에 표시 할 때 모니터의 RGB 값 (R = 0 ~ 255, G = 0 ~ 255, B = 0 ~ 255)로 변환하는 연산이 필요 해지고 있습니다.
이 변환식은 다음과 같습니다.
- R=Rr・λ1-Rg・λ2-Rb・λ3
- G=-Gr・λ1+Gg・λ2+Gb・λ3
- B=Br・λ1-Bg・λ2+Bb・λ3
λ1 ~ λ3 ... 色色差 (Color) 측정기에 사용되는 파장 필터의 측정
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- λ1 · R 필터 파장 데이터 (0 ~ 1.000))
- (λ2 · G 필터 파장 데이터 (0 ~ 1.000))
- (λ3 · B 필터 파장 데이터 (0 ~ 1.000))
또는 저희 색상 색차 (Color) 계 (가시 · 적외선 하이브리드 형 센서)의 RGB 필터 특성, 광원 램프 특성, 수광 소자 감도 소자 전에 컷 필터 다른 광학 특성을 적용했을 때의 보정 매개 변수 이 Rr ~ Bb의 각 계수에 통합함으로써보다 사람의 색상 감도 특성에 접근 할 수있게되어 있습니다.
센서 광학 특성 보정 후의 RGB 연산 식
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- R’=Rr’・λ1-Rg’・λ2-Rb’・λ3
- G’=-Gr’・λ1+Gg’・λ2+Gb’・λ3
- B’=Br’・λ1-Bg’・λ2+Bb’・λ3
이 매개 변수 (9 상수) 내용은 더 색상을 접근하기 위해, 몇 가지 패턴을 가지고 있지만, 지금까지의 테스트 데이터에서 여러 가지 매개 변수를 전환함으로써보다 사람의 감각에 가까운 색을 재현 할 수 있습니다。
>다양한 「색」의 표시 방법 · 표색계의 종류에 대해
XYZ 표색계
물체에서 반사 (또는 투과)하여 들어오는 빛을봤을 때 눈 속의 망막에있는 빨강 파랑 녹색의 3 가지 빛에 반응하는 세포가 반응하여 그 신호 (자극)을 뇌 에 보내고 그것을 뇌가 색으로 인식하여 색상을 감지합니다.
이 망막에서 나오는 빨강 파랑 녹색의 3 자극치를 3 자극 값 'X (λ), Y (λ), Z (λ) "라고하며,이 X, Y, Z와 파장의 관계를 나타낸 물건을 "등색 함수"라고 말합니다。
RGB 표색계
RGB는 모니터 표색계라고도 주로 모니터의 색상 표시에 사용되고 있습니다.
색의 3 위안 색상으로 R (빨강), G (녹색), B (파랑)이 있고, 각각 「0 ~ 255」계조로 농도를 나타냅니다.
따라서, 그 RGB의 조합은 총 256 ^ 3 = 16,777,216 가지 색상을 표현할 수 있습니다.
L * a * b * 표색계 (CIE1976L * a * b * 색 공간,
일본의 산업 분야에서 색채 관리의 색차 측정에 가장 널리 이용되고있는 것이 L * a * b * 표색계입니다 。
- L * 값; 밝기 (명도)의 표시 L = 0 (검정) ~ 100 (흰색)
- a * 값; 빨강 계열 ↔ 녹색 계열의 색상 변화보기 a 값 = - 사이드 (녹색) ~ + 쪽 (빨간색)
- b * 값; 블루 계 ↔ 노랑 계열의 색상의 변화 표시 b 값 = - 측면 (파랑) ~ + (노랑)
또한이 외에도 L * a * b * 표색계보다 이전 인 1948 년에 사냥꾼이 제안한 '헌터 Lab」도 일반적으로 사용됩니다.
※ 색상 차이에 대해
있는 기준과 표준 색과 비교하는 측정 대상의 색 (컬러)의 색의 차이 (색차)를 나타내는 방법으로 L 값, a 값, b 값의 각 차이 (⊿L, ⊿a, ⊿b)의 제곱 평균을 구하고, 그것을 색차 (= ⊿E)로 나타냅니다.
이것은 Lab의 각 값을 3 차원 좌표 공간으로 간주했을 때 (x, y, z → L, a, b)의 표준 색 좌표 (L, a, b)와 비교하는 색 좌표 (L ', a', b ')의 두 점 사이의 거리 (L)를, 색상 차이 2 색깔 사이의 색차 (= ⊿E)로 정의한 것입니다.
이 색차 ⊿E을 관리 지표로하여 각 산업 분야에서 색차 관리의 수치 화가 진행되어, 기준 색과의 비교 판정이 가능하며, 품질 향상으로 이어지고 있습니다.
로비본도 표색계
로비본도 표 색상은 식품 유지류와 화학 공장에서 화학 제품, 석유 제품 등의 많은 시장에서 사용되고 있으며 주로 액체의 색상 관리로 오래전부터 가지고있을 수 있습니다. 샘플 액을 전용 유리 셀에 넣어 장치에 넣고 전용 컬러 필터와 샘플 시료의 색을 육안으로 비교하여 외형 색이되도록 노란색 Y와 적색 R 필터를 각각 수동으로 전환 색 를 측정합니다.
컬러 필터 조합 예
- Y = 0.1 ~ 99.9 (밝은 노랑 ~ 코키)
- Y (0 자릿수); 0.1 ~ 0.9 (9 색)
- Y (1 자리); 1 ~ 9 (9 색)
- Y (10 자리); 10 ~ 90 (9 색)
→ Y = 9 ^ 3 = 729 색
- R = 0.1 ~ 99.9 (붉은 색 - 진한 빨강)
- R (0 자릿수); 0.1 ~ 0.9 (9 색)
- R (1 자리); 1 ~ 9 (9 색)
→YR 혼합 색깔 = 729 × 81 = 59,049 색
당사 색차 계에서 로비본도 측정에 사용되는 색 범위의 모든 필터의 조합 데이터를 데이터베이스 화하여 필터 측정 데이터와 사람의 색깔을 느낄 특성을 일치시킴으로써 로비본도 색상 측정을 실현시켜 있습니다。
R 필터 특성 그래프를 보면 필터의 전환마다 측정 데이터가 크게 변동 불연속 특성이 있습니다. 이것은 각 필터 단체 및 그 조합 매수에 의해 빛의 투과율이 변화 해 버리는 때문에 발생합니다.
그러나 한편 사람의 눈으로 측정 한 경우, 사람의 눈은 자동으로 밝기를 보정하는 기능이 작용하기 때문에 위화감없이 (불연속은 느끼지 않고) 측정하고 있습니다.
따라서,이 상태로는 사람의 감각과 측정 데이터는 일치하지 않고 측정 오차를 유발할 수 있습니다.
이 대책으로서 빛의 투과율 (밝기)의 변화를 특수 연산 알고리즘을 사용하여 크게 줄일 수 있으며, 로비 본드 필터 전용 검량선 작성이 가능하며, 로비 본드 컬러의 자동 측정을 할 수 있도록 되었습니다.
가시 (색깔) 측정과 적외선 성분의 복합 하이브리드 측정
가시 · 적외선 하이브리드 형성 분 계는 가시 색차 측정과 적외선 성분 측정을 동시에 수행 센서입니다.
광원 램프에서 나오는 빛을 가시 RGB 필터와 적외선 성분 필터를 고속으로 회전시켜 전환 측정 대상 시료에 조사하여 그 반사광을 파악 측정합니다.
가시 광선, 적외선을 측정하는 검출 소자는 가시 광선의 Si 광전 소자와 붉은 외용 PbS 또는 PbSe 등의 광 도전 소자가 하나의 패키지에 장착 한 하이브리드 (복합) 소자를 사용하여 각각의 빛을 감지하여 프리 앰프에서 파형 증폭 신호 처리에서 연산 · 출력합니다.
측정 예의 소개
1.필름의 색상 측정과 도공 제 잔류 성분 농도 측정
필름 생산 라인에서 건조 직후의 각종 성분 (두께, 수분, 잔류 용매 등), 적외선 흡광도에 따라 최대 3 성분 측정, 동시에 필름의 색상, 투명도를 가시 광선을 사용하여 실시간으로 측정하고 품질 관리, 제조 조건의 최적화를 실시합니다.
2.. 액체의 색차 측정과 성분 농도 측정
각종 액체의 바이 패스 배관에 액체 측정 용 셀을 설치하고 가시 광선에 의한 액체의 색상 차이, 색 농도 및 적외선 흡광도에 의한 액체 성분 농도를 동시에 실시간으로 측정합니다.
식품 제조 라인에서, 로비 본드 색상, Lab 색차 LCD와 반도체 생산 라인의 식각액, 박리 액, 세정액 등의 약액 성분 농도 나 먼지 (탁도)를 실시간으로 측정, 품질 관리, 안전 관리 ( 화재 방지), 조업 조건 관리 (액체의 오염 모니터링 액 교환의 최적화) 등을 수행합니다.
3.파우더 색상 차이 적외선 성분 농도 측정
식품과 화학, 모래, 자갈 등 모든 분체의 색 (컬러) 적외선 성분을 측정합니다.
가시 광선에 의한 각종 색차 (Lab)의 측정 모니터링하여 그 혼합 배합 비율 등의 조업 조건 관리를 실시간으로 수행 기준 색 관리의 최적화가 가능합니다.
또한 예를 들어 식품에서 수분, 지방, 단백질 등의 성분 농도, 화학에서는 수분이나 잔류 용제 다른 오염 성분 농도 측정 등을 적외선 흡광도에서 측정 가시 색상 측정과 동시에 여러 측정을 실시간으로 할 수 가능합니다.