Chuyển đến nội dung chính

Màu sắc & đo màu

Nguyên lý máy đo màu

Bài viết trong series Lý thuyết màu sắc trong ngành nhuộm

Máy quang phổ biến màu sắc thành con số khách quan như thế nào: phổ phản xạ – "dấu vân tay" của tấm vải – và cách phần mềm tính ra L*a*b* dưới từng nguồn sáng.

Bộ kit Munsell Hue Test: 85 nắp màu xếp thành bốn dãy chuyển sắc liên tục, dùng để kiểm tra khả năng phân biệt sắc màu của mắt người so màu
Bộ kit Munsell Hue Test – dùng để kiểm tra mắt của người làm công tác so màu.

Mắt người đánh giá màu sắc chủ quan và khác nhau giữa từng người. Chưa kể khả năng không nhỏ là một người có thể kém nhạy cảm với một sắc màu nào đó. Chính vì vậy mà có một bộ kit chuẩn để test xem mắt một người có “chuẩn” không – bộ kit Munsell ở đầu bài.

Máy đo màu (spectrophotometer) giải quyết vấn đề đó bằng cách đo màu thành con số khách quan, có thể so sánh và truyền đạt chính xác giữa các bên.

Nguyên lý hoạt động

Máy chiếu lần lượt từng tia sáng đơn sắc vào mẫu vải, từ 380 nm đến 700 nm. Mỗi bước sóng, cảm biến đo lại bao nhiêu phần trăm ánh sáng được phản xạ trở lại. Kết quả có được là một đường phổ phản xạ gồm hàng chục điểm dữ liệu.

Sơ đồ nguyên lý máy quang phổ đo màu: nguồn sáng chiếu qua cửa đo vào mẫu vải, các tia phản xạ đi vào cảm biến quang, dòng điện phát sinh được tính thành các giá trị L, a, b, c, h
Ánh sáng chiếu vào mẫu, cảm biến quang đo tia phản xạ, phần mềm tính ra L*a*b*.

Đường phổ này là “dấu vân tay” của tấm vải đó. Không phụ thuộc vào nguồn sáng nào, không phụ thuộc vào người nhìn. Đo, lưu trữ.

Một thực tế là mọi loại vải, nhất là vải nhuộm bằng thuốc nhuộm hoạt tính, có độ bền màu với ánh sáng không cao nên mẫu chuẩn vật lý theo thời gian bị đổi màu. Kết quả đo màu lưu được vĩnh viễn và không bao giờ thay đổi.

Từ phổ phản xạ ra L*a*b*

Đây là bước phần mềm làm thay cho mắt người. Từ bộ số phổ phản xạ, phần mềm sẽ tính cho ta bộ các giá trị đặc trưng cho một màu dưới một nguồn sáng cụ thể:

  • LL^* = độ sáng tối (0 = đen, 100 = trắng)
  • aa^* = thành phần đỏ/xanh lá
  • bb^* = thành phần vàng/xanh dương

Có một điểm quan trọng: cùng một lần đo, cùng một bộ phổ phản xạ. Nhưng hỏi dưới D65 thì ra một bộ LabL^*a^*b^*, hỏi dưới TL84 thì ra bộ LabL^*a^*b^* khác. Đây chính là lý do tại sao máy đo màu phát hiện được metamerism mà mắt người không phát hiện được khi chỉ so dưới một nguồn sáng.

Kiểm lại vài điểm

Vì sao kết quả đo màu lưu được vĩnh viễn còn mẫu chuẩn vật lý thì không?
  • Đúng trên thực tế, nhưng không phải lý do bài nêu.

  • Đúng, và bài chỉ rõ vải nhuộm bằng thuốc nhuộm hoạt tính là trường hợp rõ nhất. Bộ số đo được thì không bao giờ thay đổi.

  • Có xảy ra, nhưng đó là vấn đề quản lý chứ không phải vấn đề kỹ thuật mà bài nói tới.

  • Không liên quan đến lập luận của bài.

Vì sao máy đo màu phát hiện được metamerism còn mắt người so trong tủ đèn thì không?
  • Không phải chuyện nhạy. Mắt người rất nhạy, vấn đề là mắt chỉ nhìn được dưới một nguồn sáng tại một thời điểm.

  • Đúng. Metamerism là hai mẫu giống nhau dưới nguồn này và khác nhau dưới nguồn kia. Máy giữ nguyên phổ rồi hỏi lại nó dưới D65, dưới TL84. Mắt chỉ trả lời được cho nguồn sáng đang bật.

  • Độ bóng là thông số Specular, một chuyện khác.

  • Bộ lọc UV cũng là một thông số riêng, không phải cơ chế phát hiện metamerism.

Áp dụng tại xưởng của bạn

Lần tới khi gửi mẫu chuẩn cho khách, gửi kèm cả bộ số đo. Tấm vải trong phong bì sẽ đổi màu sau vài tháng; bộ số thì không, và nó là thứ duy nhất hai bên còn so lại được sau một năm.