Новый BYK-mac i. Полная оценка цвета эффектных покрытий. Измерение флуоресценции

1.

Новый BYK-mac i
Полная оценка цвета эффектных покрытий
Измерение флуоресценции
BYK-Gardner GmbH, 2015

2.

Общее восприятие цвета эффектных покрытий
Многоугловое измерение цвета и эффектов
Цвет
Блеск
Четкость отражения
Шагрень
Эффекты
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

3.

Эффектные покрытия
80% современных автомобильных покрытий являются
эффектными
• Металлики
подчеркивают дизайн и
форму: Флоп СветлыйТемный
• Перламутровые пигменты
проявляют значительный переход
цвета: Флоп цвета
• Пигменты со специальными включениями
блестящих частиц (Ксиралики )
TM
Photo: Courtesy of
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

4.

Типы пигментов и их взаимодействие со светом
Поглощающие специфический цвет
за счет селективного
пигменты
поглощения и рассеяния
света
Металлические металлический блеск
за счет зеркального
пигменты
отражения света
Перламутровые специфический цвет,
пигменты
7/18/2023, Page 4, Forename Surname, Company or Department, Title of the Presentation
перламутровый отлив
и флоп-эффект за счет
интерференции света

5.

Геометрии многоуглового измерения цвета
Углы наблюдения отсчитываются от границы
зеркального отражения к источнику освещения
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

6.

Геометрии многоуглового измерения цвета
Углы наблюдения отсчитываются от границы
зеркального отражения к источнику освещения
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

7.

Геометрии многоуглового измерения цвета
Спектральное отражение – Простой зеленый
R%
35
30
25
-15°
15°
25°
45°
75°
110°
20
15
10
5
0
nm
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

8.

Геометрии многоуглового измерения цвета
Спектральное отражение – Серебристый металлик
R%
350
300
- 15 °
15 °
25 °
45 °
75 °
110 °
250
200
150
100
50
0
нм
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

9.

Переход цвета интерференционных пигментов
Тип Fe2O3
Фото: Собственность
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

10.

Измерение цвета под различными углами наблюдения
+b*
120
80
40
-a*
-120
-80
-40
40
80
120
Новый угол: -15°
-40
-80
-120
-b*
Традиционные 5 углов
Photos: Courtesy of
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i
+a*

11.

Визуальная оценка эффектов
Внешний вид покрытий с эффектами зависит
от условий освещения:
Солнечный день: Прямое
освещение
• Цвета начинают искриться
Пасмурный день: Рассеянный
свет
• Легко наблюдать «зернистость»
7/18/2023, Page 11, Forename Surname, Company or Department, Title of the Presentation

12.

Визуальное восприятие эффектных покрытий
при диффузном освещении
Зернистость:
Текстура– Структура – Эффект Соль & Перец
Условия наблюдения:
• Диффузное освещение
• Близкая дистанция наблюдения
• Угол наблюдения не имеет значения
Возможные причины возникновения:
• Тип частиц – Размер частиц
• Дезориентация частиц
• Возникновение агломератов
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i
Сильная
зернистость
Небольшая
зернистость

13.

Визуальное восприятие эффектных покрытий
при прямом освещении
Искристость: Микровспышки – Блестки – Алмазы
Условия наблюдения:
• Фонарик ~ условия направленного освещения
• Угол наблюдения имеет большое значение:
Восприятие искристости изменяется под
различными углами
Искристость зависит от:
• Отражающей способности отдельного
эффектного пигмента (частицы
алюминия, слюды, Ксиралик®)
• Количества эффектных пигментов
• Размера частиц
• Ориентации частиц Искристость 75°
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i
Сильная
искристость
Слабая
искристость

14.

Определение частиц пигмента
Оценка оптических свойств частиц пигмента с эффектом
• Регистрация при помощи камеры:
Пространственное разрешение регистрирующего элемента
камеры CCD коррелирует с пространственным разрешением
человеческого глаза.
• Снимки производятся при
различных условиях освещения
для моделирования прямого
солнечного света и рассеянного
света в пасмурную погоду.
• Параметр искристости
оценивается под тремя углами
освещения : 15°- 45°-75°
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

15.

Фотографии характеризующие Искристость и
Зернистость
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

16.

Характеристика частиц пигмента
Анализ эффекта Искристости:
• Регистрируется Область искристости
не размер отдельной частицы пигмента
• Измеряется Интенсивность искристости:
Яркость сверкания частиц
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

17.

Характеристика частиц пигментов
Анализ эффекта Зернистости:
Сильная зернистость
• Оценивается однородность светлых
и темных участков покрытия и
суммируется в величину
Зернистости
15
14
12
10
• Линейная шкала:
относительные единицы
8
6
• Простые (сплошные) цвета имеют
очень однородную поверхность
Зернистость = 0
4
2
0
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i
Нет зернистости
(сплошность)

18.

Измерение флуоресценции
Что такое флуоресценция?
(A)
(B)
Флуоресценция это излучение света
веществом, которое поглотило свет или
другое электромагнитное излечение.
Представляет собой частный случай
люминесценции. В большинстве случаев,
излучаемый свет имеет большую длину
волны, а значит меньшую энергию, чем
поглощенное излучение.
Минерал Флюорит при поглощении
ультрафиолетового света начинает излучать свет
в видимом диапазоне
Источник: http://en.wikipedia.org/wiki/Fluorescence
http://en.wikipedia.org/wiki/Fluorite
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

19.

Что такое флуоресценция?
Причина:
• Свет с определенной длиной волны (волна возбуждения)
сталкивается, например, с молекулой.
• Фотоны поглощаются электронами молекул и переходят на
более высокие энергетические уровни, т.е. происходит
возбуждение.
• Когда электроны возвращаются на исходный уровень, энергия
высвобождается в виде теплоты и энергии фотонов
(флуоресцентный свет).
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

20.

Что такое флуоресценция?
Причина:
• Свет с определенной длиной волны (волна возбуждения)
сталкивается, например, с молекулой.
• Фотоны поглощаются электронами молекул и переходят на
более высокие энергетические уровни, т.е. происходит
возбуждение.
• Когда электроны возвращаются на исходный уровень, энергия
высвобождается в виде теплоты и энергии фотонов
(флуоресцентный свет).
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

21.

Что такое флуоресценция?
Сдвиг Стокса:
• Выделяемая энергия делится на теплоту и свет
• Флуоресцентный свет имеет меньшую энергию более длинную
длину волны, чем облучение возбуждения.
Сдвиг Стокса
Emitted
spectrum
Intensity
Excited
spectrum
200
300
400
Обычно наблюдаем:
500
600
700
800
Бумага с оптическими отбеливателями
Ткани с оптическими отбеливателями
Автомобильные цвета ?
900
Wavelength
Возбуждение
УФ
Синий
Зеленый
Излучение
Синий / Зеленый / Желтый / Красный
Зеленый / Желтый / Красный
Желтый / Красный
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

22.

BYK-mac i
Измерение & числовое выражение флуоресценции
BP1
Деление спектра на 5 участков:
1х возбуждение, 4х излучение
BP2
Возбуждение
RAL3020 @420нм
0,005
Отражение
0,004
BP1
BP2
BP3
0,003
0,002
0,001
0
BP3
BP4
BP: Полоса пропускания фильтра
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i
BP4

23.

BYK-mac i
Измерение & числовое выражение флуоресценции
0,007
Флуоресцентный свет
Reflectance
0,006
0,005
0,004
0,003
0,002
0,001
0
380
420
460
500 540 580 620
Wavelength (nm)
660
700
PWD: Perfect White Diffuser
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

24.

Флуоресцентный цвет RAL 3020: выдержка при УФ
облучении
IntEmission высокое значение
Индикатор плохой
светостойкости
Исходный цвет
(Стандарт)
Цвет после облучения УФ
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

25.

Измерение цвета образцов с флуоресценцией
Источник освещения
Наблюдатель
Объект
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

26.

Спектрофотометр с полихромным освещением
Микропроцессор
Спектрометр
Источник освещения:
Ксеноновая вспышка
Галогеновая лампа
Вольфрамовая лампа
Объект
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

27.

Спектрофотометр с полихромным освещением
Спектральные данные
% Отражение
Образец
Спектрометр
Красный
Длина волны
Источник освещения
• Количество возбуждаемого света зависит от
источника освещения (Вольфрамовая лампа–
Ксеноновая вспышка – светодиод)
• Количество флуоресценции будет изменяться при
старении лампы
Часто плохая межприборная согласованность на
образцах с флуоресценцией
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

28.

BYK-mac с последовательным монохромным освещением
1.1
Монохромное освещение при помощи светодиодов и последовательное
измерение общего отраженного света
1
0.9
Интенсивность
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720
Длина волны (нм)
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

29.

BYK-mac с последовательным монохромным освещением
Сенсор
% отражения
Образец
Спектральные данные
Красный
Длина волны
Светодиоды
Образец с флуоресценцией
LED´s
Отнесение излучаемого
флуоресцентного света к длине волны
освещения
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

30.

BYK-mac i: Новая технология
0,8
0,7
BYK-mac
Отражение
0,6
BYK-mac i относит
флуоресцентный свет к
диапазону излучения
BYK-mac i
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
400
450
500
550
600
650
700
Длина волны (нм)
0,05
0,04
BYK-mac
0,03
BYK-mac i
BYK-mac
0,77
Отражение
Отражение
0,79
0,02
BYK-mac i
0,75
0,73
0,71
0,69
0,01
0,67
0
0,65
400
450
500
550
630
640
650
660
670
Длина волны (нм)
Длина волны (нм)
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i
680
690
700

31.

BYK-mac i
Контроль флуоресценции, возбуждаемой в видимом диапазоне
Какие цвета являются флуоресцентными?
Параметр IntEmission (Интенсивность излучения) для количественного
выражения эффекта флуоресценции
Дополнительный аудио/визуальный сигнал
... для обозначения отличия измерений между BYK-mac и BYK-mac i
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

32.

BYK-mac i – Определение флуоресценции
1
Синяя
A = Кривая без компенсации
Красная C = Кривая с компенсацией
Аудио/Визуальный сигнал = A – C
Заводская установка: DL*a*b*C*H* > 1/3 допусков
Настройка: по требованиям пользователя
Или: Индекс интенсивности излучения Int-Em ≥ 8
0.1
0
400
410 420
430 440
450 460
470 480 490
500 510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i
640
650 660
670 680
690
700

33.

Новый BYK-mac i
● Отличная повторяемость и межприборная согласованность на
всех цветах
● Отличное соответствие визуальному восприятию:
- Флоп темный/светлый, миграция цвета
- Искристость и Зернистость
● Количественное выражение флуоресценции при помощи нового
параметра –IntEmission (Интенсивность излучения)
● Цветной дисплей для удобства работы на производственной
линии
● Программа smart-chart для контроля процесса и анализа в
лаборатории с функцией онлайн измерения
BYK-Gardner GmbH 2013, BYK-mac i

34.

Спасибо за внимание!