Wat is kleur? Hoe werkt een kleurmeting? Welke industriële toepassingen omvatten een kleursensor? Dat zijn vragen waar we een antwoord op geven in dit artikel!

Wat is kleur?

Kleur is een eigenschap van golflengtes waaruit licht is samengesteld. Het menselijk oog kan kleur waarnemen met een golflengte tussen de 750 en 400 nanometer. Alle golflengtes samen worden het spectrum genoemd. Hiervan kan de mens slechts een klein deel zien.

Kleur wordt namelijk gegenereerd wanneer objecten worden verlicht door elektromagnetische straling in een golflengtegebied tussen 350 nm en 750 nm. Dit gebied is voor de mens met het blote oog waar te nemen. De straling met een golflengte van minder dan 350 nm wordt UV-straling genoemd, straling met een golflengte van meer dan 750 nm wordt infraroodstraling genoemd. Deze uiteinden van het spectrum zijn voor het menselijke oog niet te zien.

Hoe werkt een kleurmeting?

Om kleur te kunnen waarnemen met een sensor is er licht nodig. Als er geen licht aanwezig is, zijn kleuren niet te onderscheiden en is alles zwart. Kleursensoren die worden ingezet voor de detectie van kleur zijn daarom uitgerust met een (geïntegreerde) lichtbron. Deze lichtbron zorgt ervoor dat objecten altijd op dezelfde wijze worden belicht waardoor de gemeten kleurwaarde altijd consistent is.

Stapsgewijs wordt een kleurmeting als volgt gedaan door de kleursensor (ook wel spectrofotometer):

1. Belichting van het meetdoel

Het te meten object dient ten eerste op een consistente wijze belicht te worden. De sensor doet dit met behulp van een (geïntegreerde) lichtbron die een lichtbundel uitzendt naar het object. Dit uitgezonden licht zorgt ervoor dat de kleur van het object optimaal meetbaar wordt gemaakt voor de sensor, omdat een afwijking in de belichting kan zorgen voor afwijkende kleurwaarden.

2. Ontvangen reflectie

De uitgezonden lichtbundel zorgt er voor dat het object (en de kleur ervan) reflecteert en daarmee input levert voor de kleursensor. Het opvangen van de reflectie gaat met behulp van het optiek van de sensor. Dit is een speciale lens die verschillend is per toepassingsgebied en het ontvangen licht doet schijnen op de interne kleursensor. Lees hier meer over de verschillende optieksoorten van SPECTRO kleursensoren.

3. Verwerken reflectie

Het weerkaatste licht van het object komt aan bij de interne kleursensor die dit kan verwerken. De interne kleursensor meet de kleurwaarden van het ontvangen licht. De meetgegevens van deze waarden worden vervolgens geëvalueerd en met behulp van (spectrale) gevoeligheidsfuncties verwerkt tot uiteindelijke kleurwaarden.

4. Weergave kleurwaarde

Wanneer de gemeten waarden van het ontvangen licht zijn vertaald tot kleurwaarden kan deze worden weergegeven aan de gebruiker of gecommuniceerd worden aan het systeem waarin de sensor opereert. De weergave van de gemeten kleurwaarde is mogelijk in verschillende manieren zoals L*a*b*, XYZ en RGB.

Industriële toepassingen van kleurmeting

Door o.a. verschillende soorten optieken is het mogelijk om kleurmetingen uit te voeren in een verscheidenheid aan toepassingen. Hieronder volgen er een aantal waarin de kleursensor goed tot zijn recht komt.

Gekleurd plastic of metalen onderdelen

Met behulp van een inclinatiehoek van 45° en een diffuse lichtbundel over een groter meetbereik kunnen kleuren van objecten met allerlei vormen en (glanzende) oppervlakten worden gedetecteerd.

Plastic folies

Door het onderdrukken van de glans ervan kunnen ook plastic folies gemeten worden. Om transparante folies te meten wordt er een witte achtergrond gebruikt dat achter het te meten folie wordt geplaatst.

Smalle plastic tubes

Objecten met een diameter van slechts 1-2 mm kunnen worden gemeten met behulp van verschillende optieken en zeer kleine lichtspots (⌀ 0.3 mm) die een kleurmeting in zo een toepassing mogelijk maken.

Kleurverschil detecteren in productie

Wanneer je aluminium anodiseert bepaalt de chemische samenstelling de uiteindelijke kleur. Door de kleurwaarde te meten kan de consistentie van het eindproduct worden bewaakt. Maar denk ook aan drukwerk, tapijt, cosmetica, voeding, verf, etc. Alles waar kleur wordt samengesteld.

Geglazuurde (vloer) tegels en dakpannen

Door het glanzende oppervlak maximaal te onderdrukken en een grote meetspot te gebruiken tegen de onregelmatigheden van het oppervlak kan een betrouwbare kleurmeting worden gerealiseerd.

Papier

De kleur van verpakkingsmateriaal moet direct na het kleuren van de (papier)rol worden gemeten. Een kleurensensor kan ook de kleur van verschillende soorten papier meten.

Glazen coating

Met een schuine montage(hoek) van meerdere sensoren met diffuus licht kan ook de kleur van een glazen coating worden gemeten. Meerdere montagehoeken zijn mogelijk.

Laminaat

Ook de kleurwaarden van laminaat kan gemeten worden met behulp van o.a. een grotere meetspot om de kleurkwaliteit in de meubelindustrie te waarborgen. Het obstakel van het glanzend oppervlak is daarmee overbrugd.

Wat is de beste keuze voor uw toepassing?

We kunnen het ons voorstellen dat het moeilijk is om de juiste keuze te maken, omdat er zoveel bij komt kijken in een toepassing. Daarom hebben we een vervolgartikel over de verschillende optieken voor kleursensoren en de bijbehorende toepassingsgebieden. Bent u er nog steeds niet over uit of hebt u liever contact met een van onze experts neem dan gerust contact met ons op!