Tecnica di misurazione dei campioni nella comunicazione digitale a colori

Prima di misurare qualsiasi campione permanente e di memorizzarlo nel database del computer o di comunicarlo digitalmente, è necessario stabilire e osservare una tecnica di misurazione ripetibile.

I campioni devono sempre essere misurati più volte con l’area di visualizzazione più ampia disponibile sullo spettrofotometro utilizzato, purché i campioni siano abbastanza grandi da coprire completamente l’area di visualizzazione. Gli spettrofotometri sono in genere dotati di una serie di aperture per consentire la misurazione di campioni piccoli e grandi, anche se è sempre preferibile utilizzare l’apertura più grande possibile per ridurre al minimo l’influenza di tinture non uniformi. Se necessario, è possibile utilizzare porte più piccole per misurare anche i campioni più piccoli. Gli standard fisici devono essere preparati con l’intenzione di utilizzare l’area più ampia disponibile sullo spettrofotometro per migliorare la ripetibilità dei dati cromatici digitali. I campioni misurati con aperture piccole richiederanno letture aggiuntive per assicurare un errore di misura minimo. Dopo aver stabilito una tecnica di misurazione appropriata, i dettagli devono essere comunicati chiaramente a tutti coloro che sono coinvolti nella misurazione del colore, non solo internamente ma lungo tutta la catena di fornitura.

Spessore del campione

Per la maggior parte dei materiali a maglia e tessuti sono sufficienti da due a quattro strati per ottenere un campione opaco da presentare allo strumento. Se il materiale non è opaco, la luce passa attraverso il campione e si riflette sul materiale di supporto o sul portacampioni, producendo dati di riflettanza fuorvianti. Su quaranta campioni di cotone-popeline misurati con quattro strati e poi rimisurati con due strati per determinare gli effetti dell’opacità, la Tabella 1 elenca gli undici campioni che mostrano una differenza di colore superiore a DE CMC (2:1) 0,15. Questi campioni devono quindi essere misurati utilizzando quattro strati, poiché i loro dati digitali saranno influenzati dal colore del portacampioni o del materiale di supporto. Per precauzione e per eliminare il tempo e lo sforzo di eseguire i test di opacità, la maggior parte dei campioni dovrebbe essere piegata a quattro strati anche se può essere opaca a due strati.

Tabella 1. Differenza di colore per campioni non opachi

I materiali leggeri e traslucidi spesso richiedono così tanti strati per diventare opachi che il materiale viene spinto all’interno dello strumento durante la misurazione, producendo una misura di riflettanza imprecisa. Per questi tipi di materiali, è possibile ottenere risultati ripetibili misurando solo pochi strati di materiale con il supporto di una piastrella di ceramica bianca simile alla piastrella di calibrazione dello strumento. La porzione di riflettanza dovuta al colore del supporto sarà eliminata quando si confrontano due campioni se il supporto è lo stesso per entrambi.

Posizionamento del campione

La rotazione e il riposizionamento dei campioni ridurranno la variabilità delle misure dovuta alla struttura del tessuto, alla direzionalità dei filati e alle tinture non uniformi. Una pratica comune nella misurazione dei campioni è quella di posizionare il campione sulla porta dello strumento e di ruotarlo semplicemente per quattro o più misurazioni. Questa tecnica consente una misurazione rapida, ma non tiene conto delle variazioni dovute a tinture non uniformi e dovrebbe essere evitata. Una tecnica migliore consiste nel rimuovere il campione dallo strumento e ripiegarlo o riposizionarlo prima di effettuare ulteriori letture. Evitare sempre le aree del campione contaminate da sporco, impronte digitali, pieghe, macchie di colore o altre sostanze.

Sviluppare una tecnica ripetibile

È stata stabilita una tecnica di misurazione ottimale quando un campione può essere misurato, rimosso dallo strumento e quindi rimisurato con una variazione inferiore a 0,15 DE CMC (2:1). Una variazione più elevata diminuisce il livello di fiducia nella qualità dei dati memorizzati e porta a previsioni di corrispondenza meno accurate.

Una tecnica semplice per determinare il numero corretto di misurazioni da effettuare consiste nel produrre prima una lettura media di un campione misurandolo otto volte – avendo cura di ruotare e riposizionare il campione dopo ogni lettura – e salvando la media. Questo metodo dovrebbe produrre la lettura più ripetibile, anche se non è pratico per le operazioni quotidiane. Rimuovere il campione e misurarlo nuovamente con la stessa tecnica – otto letture con rotazione e riposizionamento. La differenza di colore tra queste due medie dovrebbe essere molto bassa.

Rimuovere il campione e misurarlo nuovamente, ma questa volta utilizzando solo sette letture con rotazione e riposizionamento. Ripetere il processo utilizzando sei letture, cinque letture, quattro letture, tre letture e infine due letture.

Dopo aver ottenuto i dati relativi alla differenza di colore tra ciascun test e il campione originale misurato otto volte, identificare il punto in cui il DE CMC (2:1) supera il limite desiderato di 0,15. Ad esempio, se la DE CMC (2:1) del campione a quattro letture è 0,08 e la DE CMC (2:1) del campione a tre letture è 0,21, i campioni devono essere letti quattro volte per garantire una variazione inferiore a 0,15 DE CMC (2:1). Una volta determinato il numero corretto di letture, misurare il campione almeno altre quattro volte utilizzando il numero di letture richiesto per confermare che tutte le letture sono inferiori a 0,15 DE CMC (2:1). Se una qualsiasi delle misure è superiore a 0,15, la tecnica deve essere modificata modificando il posizionamento del campione o effettuando letture aggiuntive.

Valutazione della ripetibilità delle misure

Misurare un campione tre o più volte può sembrare troppo dispendioso in termini di tempo, ma il tempo impiegato all’inizio per garantire misurazioni accurate si tradurrà in differenze cromatiche affidabili quando si confrontano standard e lotti e quando si comunicano i dati cromatici digitali. La velocità di misurazione dei moderni spettrofotometri ridurrà a pochi secondi il tempo necessario per effettuare letture aggiuntive. Le tabelle seguenti sono state preparate per fornire informazioni sulla variabilità tipica delle misure che ci si può aspettare quando si effettuano letture multiple di vari tipi di tessuto.

Tabella 2. Variabilità di misura per le tecniche a quattro e a due letture

La tabella 2 elenca le differenze cromatiche DE CMC (2:1) in D65/10 ottenute eseguendo misurazioni ripetute con una tecnica a quattro misure e una tecnica a due misure con un’apertura visiva a grande area di 30 mm. I campioni sono stati piegati in quattro strati per garantire l’opacità e sono stati riposizionati e ruotati di 90° tra le misurazioni. Tredici dei quaranta campioni di prova hanno mostrato una variabilità superiore a 0,15 DE CMC (2:1) quando si è utilizzata la tecnica delle due misurazioni. La ripetibilità media per la tecnica a quattro misure è stata di 0,03 con un massimo di 0,08, mentre per la tecnica a due misure la media è stata di 0,16 con un massimo di 0,81. Da questi risultati si può concludere che i dati digitali sul colore prodotti con una tecnica a due misure, anche quando si utilizza una grande apertura, non sono affidabili.

Nella Tabella 3, gli standard di vari tipi di tessuto sono stati misurati utilizzando un’apertura di 20 mm designata MAV per la visualizzazione dell’area media e un’apertura di 9 mm designata SAV per la visualizzazione dell’area piccola. Lo stesso campione è stato poi rimisurato utilizzando quattro, tre e due letture e confrontato con lo standard per ottenere i valori di DE CMC (2:1) elencati. Tutti i campioni, tranne il velluto a coste, sono stati misurati utilizzando due strati con riposizionamento e rotazione di 90° tra le misure. I valori di DE CMC (2:1) rappresentano la massima differenza di colore osservata per diverse misurazioni ripetute dei vari materiali, sebbene siano stati osservati anche valori inferiori. Le colonne con un trattino (-) indicano che non sono stati eseguiti test, poiché i risultati per il numero maggiore di misurazioni erano già inaccettabili. Per ciascuno dei materiali testati, il numero appropriato di misurazioni da utilizzare deve produrre costantemente una variazione di misura inferiore a 0,15 DE CMC (2:1).

MAV: 20 mm SAV: 9 mm

Tabella 3. Variabilità di misura per diversi tipi di tessuto

L’uso di un’apertura maggiore, come la vista a grande area da 30 mm, produrrà valori DE CMC (2:1) più bassi, poiché l’area di misurazione è notevolmente aumentata. Tuttavia, le grandi dimensioni dell’apertura possono essere utilizzate solo quando si misurano campioni di grandi dimensioni che coprono completamente l’apertura dell’apertura quando si utilizzano due o più strati, anche se uno strato può fornire risultati accettabili per i materiali opachi.

Se non si riesce a stabilire una tecnica di misurazione ripetibile, si introduce un notevole potenziale di errore in tutti gli aspetti dello sviluppo e della comunicazione del colore. Una tecnica di misurazione ripetibile comprende la specificazione del numero di strati di materiale da utilizzare, il posizionamento dei campioni, il numero di misurazioni da effettuare, le impostazioni degli strumenti e una comunicazione chiara con gli operatori del sistema. L’assenza di un test completo e di una conferma della qualità di una tecnica di misurazione sarà una fonte di errore per tutta la durata del programma. Sebbene le tabelle sopra riportate possano essere utilizzate come guida per il numero di misurazioni necessarie sulla maggior parte dei materiali per ottenere risultati ripetibili, si raccomanda agli utenti del sistema di valutare i propri materiali specifici per confermare il metodo di misurazione definitivo stabilito.