Cómo elegir entre los espectrómetros de 45/0 y esfera (d/8)

Al seleccionar entre varios modelos de espectrofotómetro, las dos estructuras geométricas ópticas más comunes son la geometría 45/0 (o 0/45) y la esfera (también conocida como geometría difusa/8°).En la selección práctica de instrumentosAquí está la diferencia en cómo estos dos dispositivos miden el color, junto con las pautas para la selección.

I. Principios de la óptica física y diferencias estructurales
1. 45/0 (o 0/45) Geometría direccional
La definición física de la estructura 45/0 es la siguiente: una fuente luminosa anular ilumina la superficie de la muestra en un ángulo de 45° con respecto a su línea normal.y el detector recibe luz reflejada en dirección perpendicular a la superficie de la muestra (0°) (la estructura 0/45 es la opuesta, es decir, 0° incidente, 45° recepción).

• Características ópticas: la luz incidente a 45° produce una reflexión especular en la dirección de 45° en superficies lisas, y esta luz reflejada especularmente pierde completamente el detector situado a 0°.Por lo tanto, la estructura 45/0 captura sólo la reflexión difusa de la muestra.
• Consistencia visual: Esta estructura imita mucho el entorno de inspección visual estándar humano (por ejemplo, iluminar a 45 ° y observar a 0 ° en una caja de luz estándar).Porque incorpora el brillo de la superficie y las variaciones de textura en el sistema de evaluación de color, cuando dos muestras con el mismo color base tienen brillantes de superficie diferentes, los datos de diferencia de color medidos por la estructura 45/0 reflejarán claramente esta discrepancia visual.

2Esfera (d/8) Geometría difusa
La definición física de la estructura esférica (d/8) es:La fuente de luz ilumina el interior de una esfera hueca recubierta con un material difuso altamente reflectante (como sulfato de bario o PTFE) en su pared interior.Después de múltiples reflejos aleatorios, la luz ilumina la muestra en forma de iluminación difusa uniforme.y el detector recibe luz reflejada en un ángulo de 8° respecto a la muestra normal.

Características ópticas: La esfera integradora puede iluminar la muestra de forma integral desde múltiples ángulos.la estructura d/8 deriva además dos modos de medición:

• SCI (Componente especular incluido): el puerto especular está cerrado y la esfera integradora recoge toda la luz reflejada, incluida la reflexión especular.Este modo puede eliminar las interferencias físicas del brillo de la superficie y la rugosidad en la medición de color, la medición del verdadero color físico del material (color verdadero del material).
• SCE (Componente especular excluido): el puerto especular se abre para absorber la luz reflejada especularmente en ángulos específicos.haciendo que sus resultados de medición se acerquen más a la apariencia de la superficie percibida por el ojo humano.

II. Principales factores de selección
Al evaluar escenarios de aplicación específicos, la estructura geométrica puede juzgarse a partir de las tres dimensiones técnicas siguientes:

1Objetivo de la medición: Evaluación del "color material verdadero" frente a la "percepción visual de la apariencia"
Color verdadero del material (elegir d/8 SCI): si el objetivo es analizar la concentración de pigmento, la tasa de absorción de colorante del propio material o realizar una comparación de color por ordenador (CCM),Debe eliminarse la interferencia física del brillo de la superficie en la luz.La estructura d/8 (SCI) garantiza que, aunque la superficie de la muestra cambie de brillante a mate, sus datos de color permanecen estables.

Percepción visual de la apariencia (elegir 45/0 o d/8 SCE): si el objetivo es evaluar el color visto por los consumidores finales o comparar la apariencia entre los productos terminados y las piezas estándar,estados físicos de la superficie (brillo)La estructura 45/0 es muy sensible a las variaciones de brillo de la superficie y puede cuantificar objetivamente las diferencias de superficie percibidas por el ojo humano.

2Condición física de la superficie de las muestras (brillo y textura)
Muestras de comparación de alto brillo y mate: cuando dos muestras tienen fórmulas de pigmento idénticas, pero una tiene una superficie de alto brillo mientras que la otra es mate:

Medido con estructura 45/0: La luz de reflexión más difusa de la muestra mate entra en el detector, y los datos mostrarán que la muestra mate tiene un color más claro (valor L* más alto).

Medido con la estructura d/8 SCI: debido a que se recoge la luz total reflejada, los valores de medición de ambos serán prácticamente idénticos.

Muestras texturizadas o direccionales: Las superficies de textiles, tejidos, cuero y plásticos con textura de grano poseen texturas físicas obvias.Una estructura 45/0 con una fuente de luz de un solo camino produce fácilmente interferencia de sombras y generalmente necesita ser emparejada con una estructura 45/0 circunferencial para promediar la direccionalidadConsiderando que la propiedad de luz difusa de la estructura d/8 posee naturalmente una excelente capacidad de medición de textura.

3. Normas y hábitos tradicionales entre las industrias
Diferentes industrias han formado sistemas estándar fijos a través de la acumulación de procesos a largo plazo:

Impresión, embalaje e industrias del papel: Adopta ampliamente la geometría 45/0. International printing standards such as ISO 12647 explicitly specify the use of the 45/0 structure to ensure that measured spectral density and color difference highly agree with manual visual inspection results.

Industrias de recubrimientos, plásticos, automóviles y textiles: generalmente adoptan la geometría de esfera d / 8.Estas industrias implican grandes cantidades de combinación de formulaciones de materias primas (que requieren el modo SCI) así como el ensamblaje de componentes a través de procesos y materiales (que requieren el modo SCE)La estructura de esfera integradora proporciona dimensiones más altas para el control de tolerancia.

III. Resumen
Para determinar realmente el mejor instrumento para sus aplicaciones, debe analizar la combinación de tareas y los requisitos del cliente.Póngase en contacto con nuestros expertos en color experimentados para ayudar a elegir las mejores soluciones para su flujo de trabajo!