Hướng dẫn sử dụng và hiệu chỉnh máy đo màu sắc

Hiện nay, máy đo màu sắc được coi là một trong những thiết bị chất lượng được dùng để kiểm tra và đánh giá màu sắc cho các sản phẩm, thiết bị khác nhau đạt độ chính xác cao. Và bạn đang thắc mắc về việc máy đo màu sắc hoạt động như thế nào? Bạn có thể tham khảo ngay nguyên lý hoạt động của máy đo màu sắc để hiểu thêm về cách thức đo của thiết bị kiểm tra hiện đại này. 

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động máy đo màu sắc

Máy đo màu sắc có nguyên lý hoạt động dựa trên những nhận thức về màu sắc. Đồng thời, kết hợp với phương pháp đo hiện đại dựa trên nguyên tắc quang phổ để có thể đo và phân tích màu sắc chính xác, đưa ra kết quả đo chính xác. Dưới đây là cấu tạo và nguyên lý hoạt động máy đo màu sắc:

Cấu tạo máy đo màu sắc

Máy đo màu sắc thông thường sẽ có cấu tạo cơ bản như sau:

Cấu tạo máy đo màu sắc

• Nguồn sáng:Nguồn sáng được sử dụng để tạo ra ánh sáng có các bước sóng khác nhau. Nguồn sáng này thường là đèn Halogen hoặc đèn Xenon.
• Bộ phân cực:Đây là một thành phần quan trọng trong máy đo màu sắc, giúp lọc và phân cực ánh sáng để cải thiện độ chính xác của đo màu. Ngoài ra, còn giúp cải thiện khả năng đo màu trong các ứng dụng nơi có nhiều ánh sáng nền hoặc nơi có ánh sáng không đồng nhất.
• Ống kính: Ống kính được sử dụng để tập trung ánh sáng từ nguồn vào mẫu cần đo màu sắc.
• Bộ lọc: Bộ lọc giúp chọn lọc ra các bước sóng ánh sáng cụ thể mà bạn muốn đo
• Cảm biến: Cảm biến thu thập ánh sáng phản xạ từ mẫu và chuyển đổi ánh sáng thành dữ liệu điện để phân tích.
• Bộ xử lý: Bộ xử lý là nơi dữ liệu từ cảm biến được xử lý và tính toán để đưa ra giá trị màu sắc chính xác.
• Màn hình hiển thị: Màn hình hiển thị trên máy đo màu sắc thường hiển thị giá trị màu sắc được đo, các thông số và tùy chọn điều chỉnh.

Nguyên lý về nhận thức màu sắc

Nguyên lý về nhận thức màu sắc chính là việc cảm nhận được màu sắc thông qua hiện tượng phản xạ ánh sáng. Khi nguồn sáng tới được xác định là ánh sáng trắng nhưng có nhiều tia đơn sắc có bước sóng khác nhau từ đo đến tím cùng chiếu lên một vật thể cần quan sát. Khi đó, tia phản xạ đến mắt người là tia đơn sắc mang màu gì thì người nhìn sẽ nhận định được vật thể đó có màu sắc đó. 

Nhận thức về màu sắc thông qua tia phản xạ ánh sáng trên vật thể

Do vậy, màu sắc của vật thể được đánh giá là nhận thức chủ quan do cùng một vật thể nhưng có thể ra những màu khác nhau khi có nhiều người cùng nhìn. Do vậy, khi kiểm tra màu sắc sẽ được xác định thông qua kỹ thuật: một màu sắc sẽ được đánh giá bằng 3 thuộc tính là màu sắc, giá trị, sắc độ. 

Thuộc tính màu sắc được sử dụng để phân biệt giữa các màu sắc khác nhau như màu đỏ, màu vàng, màu xanh,...  Giá trị của màu sắc chính là độ sáng hoặc độ tối của màu đó và sự khác biệt khi so sánh với màu xám.

Dựa trên sự nhận thức về màu sắc của con người, khoa học đã kết hợp để biểu thị bằng một đồ thị cũng như trong không gian màu. Đồng thời, kết hợp với nguyên tắc về quang phổ màu ánh sáng để có được nguyên lý đo màu sắc chính xác từ các loại máy đo màu sắc. 

Nguyên lý hoạt động của máy đo màu sắc 

Máy kiểm tra màu cho phép việc xác định sự khác biệt giữa màu của mẫu đo và màu chuẩn cho trước. Máy hoạt động dựa trên nguyên tắc của quang phổ kế và có khả năng đo màu sắc một cách chính xác nhất.

Chiếu vào mẫu đo một ánh sáng dưới một nguồn sáng xác định và ánh sáng tỏa ra từ mẫu được đo quang phổ. Do màu sắc bề mặt của mẫu đo thay đổi theo ánh sáng nguồn nên việc đo quang phổ phải dựa trên nguồn sáng được chuẩn hoá. Dãy quang phổ sau khi nhạn được sẽ được so với 3 dãy phổ màu sắc của hệ thống thị giác con người là đỏ, xanh lá và xanh dương tương ứng với 3 thông số màu sắc X, Y, Z.

Nguyên lý hoạt động của máy đo màu sắc dựa trên nguyên tắc quang phổ

Chức năng đo 3 phổ màu của máy đo màu được chuẩn hóa theo góc quan sát 2 độ hay 10 độ. Cần phải phân biệt theo tiêu chuẩn này vì cảm quang màu sắc cũng phụ thuộc vào góc quan sát.

Hầu hết các loại máy kiểm tra màu hiện nay đều có nguyên lý hoạt động thông qua nguyên tắc quang phổ màu sắc để có thể đo chính xác. Một số loại máy đo màu sắc phổ biến với nguyên lý hoạt động trên như: Thiết bị so màu CM-200S, Máy đo màu CS-Series, Total Meter WM-106,...

Hướng dẫn sử dụng máy đo màu sắc

Hướng dẫn sử dụng máy đo màu sắc, đặc biệt là spectrophotometer, thường bao gồm các bước sau:

• Chuẩn bị thiết bị:Trước hết, hãy kiểm tra dung lượng pin nếu máy dùng pin hoặc kiểm tra chốt cắm và dây nối nếu máy sử dụng nguồn điện. Sau đó, bật nguồn cho máy đo màu và đảm bảo rằng máy đã được hiệu chỉnh nếu cần thiết. Nếu máy yêu cầu quá trình hiệu chỉnh, làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
• Chuẩn bị mẫu: Chuẩn bị mẫu cần đo màu sắc và đảm bảo mẫu là đồng nhất, sạch sẽ và không có dầu mỡ, được đặt trong điều kiện môi trường ổn định.
• Lựa chọn chế độ đo: Chọn chế độ đo phù hợp với ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như đo truyền qua (transmittance) hoặc đo hấp thụ (absorbance).

Máy kiểm tra màu sắc hoạt động đơn giản dễ sử dụng

• Chọn bước sóng: Chọn bước sóng cụ thể mà bạn muốn đo. Điều này có thể được chọn trên màn hình điều khiển của máy.
• Đặt mẫu: Đặt mẫu vào thiết bị đo màu sắc, đảm bảo mẫu được đặt đúng và ổn định vào vị trí.
• Thực hiện đo màu: Bấm nút để thực hiện đo màu. Máy sẽ gửi ánh sáng qua mẫu và đo lường phản xạ hoặc hấp thụ của nó.
• Kiểm tra kết quả: Kết quả thường được hiển thị trên màn hình hoặc được in ra.
• Lưu trữ dữ liệu (nếu cần): Nếu máy có tính năng lưu trữ dữ liệu, bạn có thể lưu lại kết quả đo màu để kiểm tra và so sánh sau này.

Lưu ý:Các bước chi tiết có thể thay đổi tùy thuộc vào loại máy đo màu sắc cụ thể bạn đang sử dụng. Vậy nên, người dùng cần tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất để đảm bảo độ chính xác và đáng tin cậy của kết quả đo.

Hướng dẫn hiệu chuẩn máy đo màu sắc

Theo tiêu chuẩn ASTM E1455-92, để hiệu chuẩn máy đo, chúng ta cần xác định một ma trận chuyển đổi các giá trị đo được của máy đo sang giá trị đo được của máy đo tham chiếu với cùng một mẫu đo. Mỗi máy đo sẽ có một ma trận riêng của nó.

Trong trường hợp máy đo tham chiếu, máy đo cần chuẩn hoạt động tốt và mẫu mà ta đo là mẫu chuẩn thì để xác định ma trận hiệu chỉnh ta chỉ cần test 3 màu là Red, Green và Blue. Các giá trị thu được của 3 ánh sáng cơ bản này hay còn gọi là 3 giá trị kích thích thành phần đủ để mô tả bất kỳ màu nào nằm trong vùng phổ khả kiến. 

Hiệu chỉnh máy thiết bị đo màu 

Khi đã xác định được ma trận hiệu chỉnh thì ta sẽ thực hiện bước chuyển đổi từ giá trị đo được ban đầu sang giá trị đã được hiệu chỉnh. Để kiểm chứng độ chính xác của kết quả thì ta tiến hành đo trên một số màu bất kỳ sau đó sẽ tiến hành hiệu chỉnh và kết quả cuối cùng sẽ so với kết quả của máy đo chuẩn.

Còn trong trường hợp điều kiện của ta vẫn còn một vài điểm không hoàn hảo, chưa được chuẩn so với yêu cầu, thì ta cần phải test tối thiểu là 8 màu. Trong điều kiện như vậy ở đây ta sẽ tiến hành xác định ma trận hiệu chỉnh bằng cách test 10 màu: gồm 6 màu cơ bản là Red, Green, Blue, Cyan, Magenta, Yellow, và 4 màu là Rose Fragrance, Blue Angel, Petal, Cranberry  (Là những màu trong kho màu của hãng sơn Levis).

Sau khi đã hiệu chỉnh thiết bị đo màu thì quá trình sử dụng thiết bị đo màu sẽ đạt được hiệu quả và độ chính xác cao nhất. Như vậy, để việc sử dụng máy đo màu được chính xác nhất thì bạn cần thiết phải hiệu chỉnh máy đo màu.

Xem thêm:

• Máy quang phổ đo màu là gì? Nguyên lý hoạt động máy quang phổ đo màu sắc
• Đánh giá máy kiểm tra màu sắc kết hợp đo độ bóng Sheen đa năng

Trên đây là chia sẻ về nguyên lý hoạt động của máy đo màu sắc giúp bạn có thêm kiến thức về cách thức kiểm tra màu đảm bảo được độ chính hãng. Maydochuyendung.com tiếp tục cung cấp các thông tin bổ ích về máy đo màu sắc cũng như mang đến những thiết bị đo chính hãng, chất lượng.