13 tháng 7, 2007

BÀN VỀ NGUYÊN TẮC ĐO MÀU BẰNG THIẾT BỊ

BÀN VỀ NGUYÊN TẮC ĐO MÀU BẰNG THIẾT BỊ

 Màu sắc là một thuộc tính quan trọng của các chi tiết nhựa trong nhiều ứng dụng. Ở phạm vi bài viết này, hãng KONICA MINOLTA xin được trình bày một số cơ sở của việc phân tích màu bằng thiết bị.

Màu sắc sản phẩm đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế sản phẩm. Trong môi trường cạnh tranh ngày nay, người tiêu dùng có nhiều chọn lựa hơn, nên các nhà sản xuất không thể bỏ qua sự việc là "Sức hấp dẫn về màu sắc của sản phẩm cũng đóng vai trò quyết định đến quyết định mua hàng".

Quá trình để đạt được màu sắc đồng đều như mong muốn có thể là một nhiệm vụ khó khăn ở một môi trường kinh doanh, nơi phần lớn các nhà sản xuất phụ thuộc vào nhiều nhà cung cấp (nguyên liệu, bột màu, hạt màu…). Màu sắc bên ngoài thậm chí còn được quan tâm nhiều hơn ở các sản phẩm được lắp ghép từ nhiều chi tiết khác nhau. Lấy ví dụ như nhà sản xuất máy vi tính, người mua lại các bàn phím, màn hình, máy in, các thiết bị xử lý trung tâm (CPU: Central Processing Units)…từ các nhà gia công khác, lắp ráp lại thành một bộ máy vi tính hoàn chỉnh. Thậm chí một lỗi lắp ghép rất nhỏ không tương xứng giữa các chi tiết vẫn có thể không thoát khỏi mắt người tiêu dùng.

Nhân viên kiểm soát chất lượng là người liên quan đến việc đánh giá màu sắc trong công việc hàng ngày của họ. Thông thường, công việc này thì khó khăn và mang tính chủ quan cao. Với kỹ thuật sản xuất hàng loạt như ngày nay, sự đánh giá màu sắc của một chi tiết phải được thực hiện bởi một thiết bị, nhằm giúp tránh được sự lắp ghép không tương xứng giữa các chi tiết, có thể gây nên sự phản cảm dưới con mắt quan sát của người tiêu dùng. Bên cạnh đó, giúp gia tăng giá trị thẩm mỹ cho sản phẩm.

 NHẬN THỨC VỀ MÀU SẮC

Màu sắc là vấn đề về nhận thức theo cách hiểu chủ quan. Khi mô tả với cùng một màu sắc, mỗi người khác nhau sẽ diễn đạt theo nhiều ý khác nhau, và họ sẽ định nghĩa màu sắc đó theo từ ngữ của riêng mình. Dựa theo quan điểm kỹ thuật, một màu sắc có thể được mô tả bằng ba thuộc tính sau: Màu sắc, giá trị và sắc độ.

  • Màu sắc là từ ngữ được sử dụng để phân biệt giữa các màu, ví dụ như đỏ, vàng, xanh…

  • Giá trị là độ sáng hay tối của một màu

  • Sắc độ (đôi lúc còn được gọi là độ bảo hòa) là việc đo sự khác biệt của một màu như thế nào so với màu xám

Cả ba nhân tố của màu sắc này có thể được kết hợp bằng đồ thị. Được kết hợp trong hệ thống 3 hướng, chúng sẽ xuất hiện như khối màu được trình bày ở hình 1. 

SỰ ĐÁNH GIÁ BẰNG THỊ GIÁC

Giả thiết về màu sắc dường như là phức tạp, nhưng trong thực tiễn mắt người có thể phát hiện được sự khác biệt nhanh và chính xác. Một điều không may mắn là các người quan sát khác nhau sẽ luôn luôn không đồng quan điểm về sự khác biệt, mà họ nhận thức theo quan điểm của mình. Một trong những giới hạn của mắt người là khả năng nhớ màu. Việc hiểu màu sắc có tính chủ quan, và dễ dàng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố không thể kiểm soát. Kích thước mẫu, tuổi tác, điều kiện ánh sáng chỉ là một vài yếu tố có thể ảnh hưởng đến sự đánh giá màu sắc của một người.

Phần lớn các nhà sản xuất tin tưởng vào kỹ năng có được của các nhà thẩm định màu đã được huấn luyện, nhằm phát hiện ra sự khác biệt màu sắc ở thành phẩm. Mặc dù vậy, sự tranh cãi vẫn xảy ra giữa các bộ phận hay các nhóm người khác nhau, khi họ cố gắng mô tả chính xác màu sắc của một vật thể

KIỂM SOÁT MÀU SẮC

                           Một số loại máy đo màu của hãng Konica Minolta trên thị trường

 

                           

 Nhận thức màu sắc phụ thuộc vào các đặc tính màu của vật thể, nguồn sáng sử dụng để chiếu lên vật thể và người quan sát. Sự thỏa thuận về một nguồn sáng riêng biệt có thể loại bỏ các tranh cãi có thể phát sinh giữa nhà sản xuất & nhà cung cấp. Tuy nhiên, việc không chuẩn hóa giữa các nhà quan sát không dễ khắc phục; Sự nhận thức không thể chuẩn hóa được.

Năm 1931, Ủy Ban Quốc Tế về Độ Rọi "The Commission Internationale d'Eclairage (CIE)", đã được thành lập để phát triển sự hợp tác quốc tế, cùng sự trao đổi thông tin trong các quốc gia thành viên trên các lĩnh vực liên quan đến khoa học hay các đề tài về ánh sáng. Ủy Ban này xuất bản các tiêu chuẩn cho cả hai yếu tố: Nguồn sáng và các quy định cho người quan sát; và đưa ra một hệ thống phương pháp cho phép hoàn tất một số định nghĩa về màu sắc.

Kể từ lúc thành lập, CIE đã được chấp nhận như một tổ chức có uy tín về lĩnh vực này, và cũng được Tổ Chức Chứng Nhận Quốc Tế (ISO) thừa nhận như một phần tiêu chuẩn quốc tế. CIE đưa ra cơ sở đo màu cho phép mỗi màu sắc có thể được định nghĩa bởi bộ 3 giá trị hướng (tristimulus): X, Y và Z. Các giá trị này được thay đổi theo phương diện toán học, cung cấp việc đo dựa trên sự phản xạ hoặc độ sáng: Y; và độ kết tủa màu: x và y. Biểu đồ độ kết tủa màu CIE 1931 được thể hiện ở hình 2. Sự phản xạ hoặc độ sáng: Y thì thẳng góc với biểu đồ độ kết tủa màu "The CIE 1931 (x,y) chromaticity diagram".

Mặt hạn chế chính của biểu đồ CIE 1931 là nó không đại diện đồng nhất cho mỗi màu riêng biệt. Một đơn vị của sự khác biệt màu trong sắc thái đỏ (red) thì không giống như đơn vị của sự khác biệt màu trong sắc thái xanh lá cây (green) hay xanh (blue). Một khoảng màu đồng nhất hơn được đề nghị bởi CIE, và khoảng màu này CIE L*a*b đã trở nên phổ biến nhất trong số các người sử dụng máy so màu. Hình 3 là hệ thống L*a*b đại diện cho 3 mức tỉ lệ với L đại diện cho độ sáng, giá trị dương a đại diện cho màu đỏ (red), giá trị âm a đại diện cho màu xanh lá cây (green), giá trị dương b đại diện cho màu vàng (yellow), và giá trị âm b đại diện cho màu xanh (blue). Phần lớn người sử dụng khoảng màu này nhận thấy rằng nó đặc biệt hữu ích trong việc thiết lập các thông số dung sai cho màu sắc.

Nhiều người sử dụng khoảng màu CIE L*a*b cần đo màu sắc và sự khác biệt màu sắc để mô tả sự khác biệt màu sắc trong công việc đo màu hàng ngày. Điều này dẫn đến việc phát triển một định nghĩa dễ hơn về hàm lượng giác học CIE L*C*H*. Trong định nghĩa này, sắc độ (C*) là khoảng cách so với điểm tọa độ (0,0) trong khoảng màu CIE L*a*b. Các màu sắc rơi vào trên bất cứ vòng tròn có tâm điểm gốc sẽ có cùng giá trị sắc độ màu. Màu sắc (H) liên quan đến vectơ (vector) được định nghĩa bởi a* và b*. Tất cả màu sắc rơi vào bất cứ đường thẳng nổi lên từ tâm điểm gốc sẽ có cùng góc độ màu, và do vậy sẽ có cùng màu.

THÔNG SỐ MÀU SẮC

Sử dụng các hàm này có thể viết được các thông số màu, chỉ định dung sai, và kiểm tra các sản phẩm có đúng với các thông số đó không. Để bổ sung một chương trình kiểm soát chất lượng hoàn toàn, cả khách hàng và nhà sản xuất phải đồng ý dựa trên mẫu tham khảo (mẫu FA được sử dụng rộng rãi nhất như là tiêu chuẩn cho việc chấp nhận sản phẩm). Bên cạnh đó, nhà sản xuất cũng phải đề nghị một giới hạn dung sai. Giới hạn này không nên quá chặt chẽ đến mức có thể gia tăng chi phí sản xuất, nhưng cũng không nên quá lỏng lẻo đến mức không cung cấp được việc kiểm soát màu như yêu cầu.

Kiểm soát màu mục tiêu có thể được bổ sung với việc sử dụng các hệ thống khoảng màu CIE L*a*b* hoặc CIE L*C*H*. Phương trình về độ khác biệt màu CIE: Delta E*ab là một đặc tính chuẩn trong phần lớn các thiết bị đo màu, và cung cấp cách thức thiết lập dung sai màu. Delta E*ab được tính toán từ dữ liệu thu nhận từ các mẫu giới hạn.

Một cách khác để đạt đến việc thiết lập dung sai là tham khảo các ghi chép trong quá khứ về các tranh luận màu sắc cho mỗi màu chuẩn. Mỗi màu được xếp loại dưới sự thanh soát của con người như là có thể chấp nhận bằng mắt, không thể chấp nhận hoặc là đường ranh giới. Các mẫu sau đó có thể được đo bằng máy so màu hoặc máy quang phổ. Dữ liệu kết quả có thể được đánh dấu trên biểu đồ CIE L*a*b* dựa theo tiêu chuẩn màu. Những điểm nằm trong quỹ tích (quỹ đạo) có thể chấp nhận sẽ được ghi nhận là đạt, và những điểm nằm ngoài quỹ tích sẽ được ghi nhận là không đạt.

Công việc đo màu đang trở thành một phần không thể thiếu trong các hệ thống kiểm soát chất lượng và các tổ chức sản xuất hiện đại. Bên cạnh việc đo sự khác biệt màu, thiết bị đo màu còn được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác. Với một chương trình phần mềm thích hợp, thiết bị đo màu có thể được sử dụng để xây dựng các hệ thống cho việc phân tích phương hướng, xây dựng công thức cho từng mẻ hàng, cũng như một loạt các công việc khác. (Bảng 1 cung cấp thêm thông tin về các ứng dụng của máy đo màu trong thực tiễn)

 Bảng 1: NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA CÁC HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐO MÀU

Hoạt động

Mô tả

Chất lượng

Xếp loại mẫu trong & sau quá trình sản xuất

Giảm thiểu phế phẩm

Đo độ đồng nhất so với các tiêu chuẩn đã được chọn

Giao tiếp màu sắc

Nhận diện & truyền đạt, hoặc ghi nhận các tiêu chuẩn

Năng suất

Điều chỉnh các công thức, làm cho phù hợp màu

Phân tích phương hướng

Xác định độ bền màu theo quá trình sử dụng

Phân loại độ bóng

Phân loại các chi tiết dựa trên độ bóng cho các công việc lắp ghép giữa các chi tiết, gia tăng tính thẩm mỹ

Thư viện màu

Phân loại theo màu sắc

Nghiên cứu & phát triển

Đo các thuộc tính không thấy được dựa trên các thuộc tính thấy được (Ví dụ: Ảnh hưởng của hệ thống màu lên một việc làm không có suy tính)

 

Theo Cong nghe chat deo tp Ho Chi Minh

 
 

 

Không có nhận xét nào: