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色とは?


波長範囲380nmから780nmの電磁放射によって物体が照射されると色が発生します。350nm以下の波長を持つ放射は紫外線と呼ばれ、750nm以上の波長を持つ放射は赤外線と呼ばれます。また、可視光域に光を放射する主光源によっても、色が発生します。

XYZ 三刺激値 (CIE 1931) xyz 色度座標

眼底にある網膜内の感光性の錐体細胞によって、人の目は受信した可視光を赤、緑、青の3つに分類します(色のRaw値)。

色は、xyzの色構成の関係によって決定します。やがて、色の概要を向上するために確実なメソッドが導入されました。最初に、XYZ値が構成要素に分けられ、xは赤色、yは緑色、zは明るさに関する情報を提供します。

数学的に、赤色系xと緑色系yは以下の通りに計算されます:
 



 
                    
 
 
(xyz色度座標)
(XYZ 三刺激値)

(Yxy-CIEカラーシステムの)これらx、y、Y値によって、色を実際の色濃淡x、y、とグレー値Yに分けることが出来ます。しかし、このメソッドではΔx、Δy、またはΔYの色変化は、観察者によってそれぞれ異なる濃度で認識されます。

これは、色空間内の距離に対して異なるΔカラー値があることを表しています。例では、人の目から識別可能な赤領域にある2色と緑領域にある2色が比較されます。



L*a*b* 色空間
The L*a*b* カラーシステムは、同じと認識された色の相違を、数学的に説明するために導入されました。肉眼では確認するだけしかできない2色の(たとえば、赤や緑の領域における)色の相違は、この色システムを使うと、数学的に決定された同じカラー距離ΔEが得られます。

  


Xn,Yn,Zn: 最適な拡散反射体のための三刺激値 X,Y,Z (例:白色の無光沢表面)

∆E: 色の相違の方向ではなく、角度を表示

∆ L*, a*, b*: 2つのサンプル間のL*、a*とb*における相違

L*a*b*カラーシステム(CIELABとも呼ぶ)は、色の決定に使用される最も一般的な測定システムです。076年にCIEはこのシステムを、Yxyカラーシステムの主な問題を解決するための、等距離の色空間の1つとして定義しました:2つの色むらのY、x、y色空間において距離が等しい場合、知覚的に等しい色の相違とはなりません。L*a*b*システムの色空間は、明度L L*、色座標a*とb*によって決まります。a*値はRED/GREENシフトの決定に使用され(-a* → 方向 GREEN, +a* → 方向 RED), b*値はBLUE/YELLOWシフト(-b* → 方向 BLUE, +b* → 方向YELLOW)に使用されます。

 




2° 標準観察と 10°の(広域な)標準観察

人の目によるスペクトルの認識は視野角、あるいは物体の大きさによって影響を受けます。1931年にCIEが、視角2°での小さな物体のビジュアル(人の目による)色判定を用いて、スペクトル値の関数を定めました。1964年には、視角10°でのその他標準を定めました
 

人の目に対応する感度カーブ

このカーブは(等色関数)は、波長の関数として色刺激の大きさを決定します。赤、緑、青の色域の独立したカーブは、2°と10°の標準観察者の目による分光感度を表します。


 

標準光源



使用されている光源は、色彩の影響を受けることから、CIEは色の測定をおこなう上で最も重要な光源のスペクトル配光を定めました。異なる標準光源のスペクトルでは、まったく異なります。


D65

標準の光D65は、色温度が6504Kの平均的な(紫外線を含む)昼光で照らされている、物体色の測定に適した光源です。
 

C
測色用補助イルミナントCは、色温度6774K の平均的な昼光で照らされている、可視スペクトルにおいて物体色の測定に適した光源です(紫外線を含まない)。

A
標準の光は、色温度2856 K の白熱電球で照らされている物体色の測定用光源です。

 

色温度


物体の温度が上昇すると、熱放射のスペクトルが短い波長へと変化します(たとえば、電力が増加するとフィラメントの色が赤からオレンジ、そして白に変化します)。物体の絶対温度は色温度とも呼ばれます。
 

黒体のXY色度 (黒体はすべてのエネルギーを吸収し、放射としてエネルギーを放出できる仮想上の物体で、エネルギーの色は放出光線の色と関連します)。


L*u*v*-色空間

主光源の明度の決定– L*u*v* (CIELUV) 色空間
L*u*v*色空間は、(LED、LCDディスプレイ、電球、ハロゲンランプ、蛍光灯などの)光源の明度の決定に推奨されるメソッドです。 (CIELUVカラーシステムとも呼ばれる) L*u*v*色システムは、(1976年にCIEによって採用された)知覚的に均等な色空間です。L*は物体の明度を表し(L*の値が大きいほど物体が明るい)、u*は赤と緑の変化を表し(方向 -u*: GREEN、方向 +u*: RED)、v*は黄、青の変化を表します(方向 -v*: BLUE、方向 +v*: YELLOW)。


測定ジオメトリ
物体の色は、観察者の状況によって異なるため(照明角度や観察角度)、これらパラメーターにはそれに対応するような仕様が必要です。測定ジオメトリには、物体が照射される角度(角度範囲)と、物体が観察される角度が含まれます。
 
集光照明を使用した測定ジオメトリ
この場合、物体は集光で照射されます。45/0ジオメトリとは、物体を45°± 2°の角度で照明し、色検出器が0° ± 10°の角度で物体から拡散反射した光を受信することを意味します。0/45ジオメトリとは、物体を 0° ± 10° の角度で照明し、色検出器が45° ± 2°の角度で物体から拡散反射した光を受信することを意味します。 
 
拡散照明を使用した測定ジオメトリ(球体ジオメトリ)
このメソッドは、均一な光を使用し、全方向の空間から物体を測定するためにウルブリヒト球を利用します(ウルブリヒト球とは、内部をくすんだ白色塗料でコーティングされた中空球で、これにより均一な光が作り出すことができます)。
 
d/0ジオメトリを使用した測定装置は、物体を均一に、かつ拡散的に照明し、物体から拡散的に反射された光を0°の角度で受信します。その一方で、0/dジオメトリを使用した装置が、物体を0°の角度で照明し、ほぼ半分の空間から物体から反射された光を受信します。


色測定

対応する人の目による感度カーブに基づく色検出(スペクトル値関数、1931年CIEによって定められた2°観察と、1964年に定められた10°観察)と、対応する標準光源に加え、色測定には検出器、光源、物体をそれぞれに準じた配置が必要となります

色測定システムはいわゆる45/0ジオメトリを使用しており、光源は物体の垂直軸に対して45°の角度に位置し、一方で受信機が物体の垂直軸に対して0°の角度(物体に対して垂直)に位置することを意味します。
 
人の目のスペクトル感度



SPECTRO-MSMシリーズの色測定システムは、SPECTRO-3-28-45°/0°-MSM-ANAと SPECTRO-3-20-DIF-MSM-ANA、そして厳しい製造環境下でも使用可能なINLINE測定システムから構成されています。この測定システムは色の測定と色の検査の両方に使用できます。(RS232、USB、ETHERNETなどの)シリアルインターフェースを介して対応するパラメーター(x、y、YとX、Y、Z、L*a*b* とL*u*v*)が設定されます。5つのデジタル出力により、最大で3つの学習可能な色の情報が送られます。デジタル出力に加えて、x、y、YとX、Y、Z、L*a*b* とL*u*v*の情報を送信するアナログ出力が使用できます(0V/24V)。

光源は、青色のLEDと白色のLEDを組み合わせています。特殊なインターフェースフィルターを使用することで、標準光源D65と似たスペクトル性質ができあがります。SPECTRO3-45/0 測定システムが人の目に対応する感度カーブと類似したカーブを持っており、R、G、B検出器の特徴を持っていることから(3レンジのメソッド)、このシステムを高速の色測定に使用できます。このシステムは外部光の影響を受けにくい性質があります。

SPECTRO-3-28-45°/0°-MSM-ANA-VIS
SPECTRO-3-28-45°/0°-OFL
(Spacer)
SPECTRO-3-12-DIF-MSM-ANA
SPECTRO-3-FIO-MSM-ANA

 

測定のセットアップ













 


 
 

 

色の検査

SI-COLOシリーズ
SI-COLOシリーズのセンサーは、3レンジの色検出器(R, G, B)と(光源として)白色光LEDを組み合わせて使用しています。Classic(3つのカラーレンジの厳密な区分)
通常、SI-COLOシリーズのセンサーは2つのグループに分類されます。

 
SI-COLO3シリーズSI-COLO4シリーズ
T SI-COLO3シリーズのカラーセンサーは、出力に(0V/24Vの) 4つのデジタル信号を装備しています(SI-COLO4シリーズ: 5デジタル出力)。バイナリーエンコードを行う場合、センサーは15までの色を学習することが出来ます(SI-COLO4シリーズ: 31色)。このセンサーシリーズにはシリアルRS232インターフェースの特徴があり、コンバーターがUSBやEthernet通信を可能にします。SI-COLO-Scope Windows®ソフトウェアを使用すると、センサーを簡単にかつ快適にパラメーター化でき、さらにこのソフトウェアにより明瞭化されたグラフィックと数値によるディスプレイが使用できます。

 

   


重要なパフォーマンス特徴のリスト;

複数の学習機能を持つTEACHING:
  • SI-COLO-Scopeソフトウェアを使用したティーチング
  • PLC (15色、31色) EXTTEACHを使用した外部ティーチング
  • ボタン(15色、 31色) EXTTEACHを使用した外部ティーチング
  • (PLCまたはボタンを使用した)カラーSTAT1の外部ティーチング
  • (PLCまたはボタンを使用した)カラーDYN1の外部ティーチング。カラーセンサーが最初に最適な光パワーを自動的に設定し、ティーチングの完了後、通常の測定プロセス中にこの値をフリーズさせます。
  • TEACH MEAN VALUEを使用したその後の平均値を伴う、1つだけでなく複数の物体のティーチング

 

 

通常、表を埋めるにはTEACH DATA TOまたはTEACH MEAN VALUEをマウスクリックします。しかし、EXT. TEACH ONを選択している場合には、GETボタンをクリックして、データをカラーセンサーのメモリから先にロードする必要があります。その後に表を手動で編集することも出来ます。 
 
GROUPS機能によって、複数の色を組み合わせてカラーグループを作り、カラーセンサーの出力にGROUPとして送ることが出来ます

POWER:

SI-COLOシリーズは、長寿命で電力消費量が低く、(LEDを調整することで)外部光に対して非感応性を持つ白色光LEDを光源として使用しています。POWER MODE機能により、光パワーをSTATICまたはDYNAMICに設定できます。STATICモードでは、光パワーを手動で設定することができ、DYNAMICモードでは、カラーセンサーによって光パワーを自動的に設定でき各物体に適応させることができます。

 

色の評価に使用可能な機能:

 

s、i、 Mパラメーターは、a*、b*、L*と同じアルゴリズムで計算されます。最初からa*、b*、L*を使用しない理由は、(色の測定システムであるSPECTRO-3-28-45°/0°-MSM-ANA とSPECTRO-3-FIO-MSM-ANA を除く)SI-COLOとSPECTROシステムが色検査システムだからです。つまり、これらシステムが色の測定システムに必要な条件を満たさないためです。
  • 使用する白色LEDは標準光源ではありません
  • 光源/検出器/物体の幾何学的な配置は標準を満たしません(標準: 45°/0°, 0°/45°, d/0°, 0°/d)
  • SI-COLOシリーズは標準(人の目のスペクトル感度のカーブ)を満たさない色検出器を使用しますが、特殊なアプリケーションにはより良い結果が得られます


カラー値のグラフィック表示
学習カラー値と学習カラー値、そしてそれら許容値がオートズームモードでグラフィック表示されます。

現在のカラー値を既存の学習値として明白に認識させるには、両方の色がカラーサークル内及び、ITOとMTO許容値内にある必要があります(例外: MINIMAL DISTANCE機能)

x, y, INT:                                                                 

 

s, i, M:


保存した学習値(表内のカラー値)ごとに、1つの許容値があります: CTO
これらの許容値は3つのビューに表示されます。現在のカラー値を表内に保存された色として認識するには、3つのビューのうちの各カラーサークル内におく必要があります(例外: MINIMAL DISTANCE)。
 
3次元表示では、x、y INTの許容範囲とs、i Mの許容範囲はシリンダーの形状をしており、x、y、INTとs、i、Mの許容範囲は球体の形状をしています。

 

 

 

決定基準
表に保存された色がどの選択モードを設定しているかによって、カラーセンサーが現在の色として認識します。以下のモードが使用できます:
  • BEST HIT

  • FIRST HIT

  • MINIMAL DISTANCE
     

 

BEST HIT
最初に、カラーセンサーがティーチテーブルに保存した色の許容値(x、y INTを含むCTOとMTO、s、i、 Mを含むCTOとMTO、x, y INTと s, i, Mを含むCTO)内に、現在の色があるかをチェックします。次に、x、y、INTとs、i、Mモードで、それぞれの最適なカラーサークルの中心からの距離が決定します。最短距離が、色番号の割り当てに重要となります。

 

例 - x, y INT と s, i M モード:
現在の色は、保存した色Ø、1、4のCTO範囲内と、色Øと4のITO (MTO)許容範囲内に位置します。Øのカラーサークルの中央からの距離は、4のカラーサークルの中央からの距離よりも短いです。カラーセンサーはその後、色Øを選択し、この色を4(SI-COLO3シリーズ)または5(SI-COLO4シリーズ)のデジタル出力に送ります。

COLOR Ø 

 

現在のカラー値とサークル中央の距離はDIST=(Δx² + Δy²)½ and (Δs² + Δi²)½で計算されます。 x、y、INTとs、i、Mモードでは、反対に許容値のチェック後に、最適なカラー球の中心からの距離が計算されます。現在の色に最も違いカラー球の番号が、カラーセンサーのスイッチングアウトプットに出力されます。最適な色から現在のカラー値までの距離がDIST=(Δx²+Δy²+ΔINT²)½とDIST=(Δs²+Δi²+ΔM²)½から計算されます。

 
例:
現在の色が、ティーチテーブルに保存された色Ø と1のCTO範囲内にあります。現在のカラー値から色Øのカラー球の中心までの距離は、色1までの距離よりも短いため、現在のカラー値は色Øへと割り当てられます。色Øは4(SI-COLO3シリーズ)または5(SI-COLO4シリーズ)のデジタルアウトプットに出力されます。

 

COLOR Ø


 

 

FIRST HIT
この選択モードは主に、現在のカラー値を別のカラー等級に分類したい場合に使用します。カラーセンサーのプログラムは表の上から下までを経てヒットを検索します。これは、現在の色の許容範囲内に保存した色がある場合には、この色の番号がセンサーのデジタルアウトプットに出力されることを意味します。
 
例- x、y INTとs、i M モード:
現在の色が、色Ø と色1のCTO範囲内にない場合;この許容条件を満たす最初の色は色2で、ITO条件(またはMTO条件)も適正です。色2はカラーセンサーのデジタルアウトプットに出力されます。

 

COLOR 2


例 – x、y、INTとs、i、 Mモデル:
現在の色は、色Ø 、色1と色2のCTO範囲内にありません。y、INT (またはi、M)のビューからわかるように、現在のカラー値が色3のCTOの外にあるため、色3も適切ではありません。よって、色4が最初のカラーヒットとなります。カラーセンサーは色4をスイッチングアウトプットに送ります。

COLOR 4


MINIMAL DISTANCE:
この選択モードは許容範囲(CTO、ITO、MTO)を一切使用せず、保存した色から現在の色までの距離(座標)を計算します。カラーセンサーは、現在のカラー値から最も近い色を選択し、その色をデジタルアウトプットに送ります。
 
SI-COLO4 series
 
SI-COLO4-80-d1
SI-COLO4-80-d2
SI-COLO4-80-d3
  SI-COLO4-30-DIL
SI-COLO4-30-FCL
SI-COLO4-30-FCL-POL
       
  SI-COLO4-80-DIL
SI-COLO4-80-FCL
SI-COLO4-80-FCL-POL
  SI-COLO4-50-DIL
SI-COLO4-50-FCL
SI-COLO4-50-FCL-POL
       
SI-COLO4-200-DIL
SI-COLO4-200-FCL
SI-COLO4-200-FCL-POL
  SI-COLO4-30/90-DIL
SI-COLO4-30/90-FCL
SI-COLO4-30/90-FCL-POL
       
   SI-COLO4-FIO-SP   D-S-A2.0-(2.5)-1200-67°
R-S-A2.0-(2.5)-1200-67°
       
   KL-2    KL-3
       
   KL-M18-A2.0    KL-M34-A2.0


SPECTRO-3シリーズ
SPECTRO-3シリーズのカラーセンサーはまったくの別製品に見えますが、SI-COLO4シリーズのセンサーと類似しています。SPECTRO-3シリーズには、従来のセンサーに加えていくつかのパフォーマンス特徴が追加されています。
SPECTRO-3シリーズとSI-COLO4シリーズも重要な違いは以下の通りです:

 

SPECTRO-3シリーズ
    • カラーマーク検査の特殊アルゴリズムが使用可能(カラーマーク検出)
    • スイッチング可能な白色光LED:AC/DC操作モードにより高スイッチング周波数が利用可能:
      AC: typ. 50kHz* (SPECTRO-3-...-ANAシリーズ)
      DC: typ. 100kHz* (SPECTRO-3-...-ANAシリーズ) (*最大定格)
    • 白色光LEDをオフ可能: SPECTRO-3シリーズのセンサーをL*u*v*を測定する、色測定センサーとして使用できます
    • コンパクトデザイン (M34アルミニウムスリーブ)、被包性、非常に頑丈で機械的な衝撃に強く、フラットな設計(-CLと-JRシリーズ)
    • UV光タイプが使用可能なため、色の蛍光検査が可能
    • レシーバーのゲイン係数を8つのステージに設定可能
    • DYNモードで高速の自動光パワー修正(白色光LEDのダイナミックモード)
    • SPECTRO-3-...-ANAシリーズにはアナログとデジタルアウトプット両方が備えてあります

 

SI-COLO-4シリーズ
    • 外部光源が集積光源以上に物体を照明していても、外部光にまったく反応しません
    • 大きな物体距離に使用可能なカラーセンサータイプが使用できます (2 mまで)
    • 2つの異なるフィルタータイプが使用可能(複数のアプリケーションにおいて、標準の色検出器がより良い色識別を行うことが証明済み)




SI-COLO標準の色検出器
(標準の色検出器)

SPECTRO-3色検出器
(人の明所視力に基づく、いわゆる真の色の(トゥルーカラー)検出器)

 

カラーマーク検出
すでに述べた通りに、色の選択メソッドBEST HIT、FIRST HIT 、MINIMAL DISTANCE、SPECTRO-3-...-ANA タイプには、特別にカラーマークの検出のために開発された他のアルゴリズムが使用できます。

 

理想のスイッチング閾値の決定(ティーチング)
このために、外部信号(INO)をセンサーに送ります。INO=+24Vである間、最小の信号値が検索されます。INO=+24V (high)が終了したら、理想的なスイッチング閾値が決定します。R、GとBに対するTHD=(MAX+MIN)/2はそれぞれTHDR、THDG、THDBとなります。R、G、Bの値がTHDR、THDG、THDBよりも高くなる場合、デジタルHighは各デジタルアウトプットに出力されます。  

 

SPECTRO-3-...-ANAバージョンには2つのデジタルアウトプットがあるため、決定したデジタル信号R、G、Bのうち2つをアウトプットに選択できます。ティーチプロセス(IN∅ → 0V)が完了したらアウトプットを使用できます。 

デジタルアウトプットに加えて、3つのアナログアウトプットをカラーマーク検出に使用できます(レジスタ検査用)。  

そのためには、ティーチプロセス(IN∅=0V)が完了した時に、ティーチプロセスで決定したMAX、MIN値をアナログアウトプットに10Vと0Vと設定します。:

MAXG = 10V; MING = 0V

MAXR = 10V; MINR = 0V

MAXB = 10V; MINB = 0V
 

 


アナログアウトプットのフリーズ

ソフトウェアモードには、外部INRS信号に立ち上がりエッジが発生した場合に、アナログ信号(R、G、Bまたはx、y、INTまたはSL SL M)を“フリーズ”させることが出来るものがあります
 

SPECTRO-3シリーズ

トゥルーカラーセンサー SPECTRO-3
 

SPECTRO-3-20-COF

SPECTRO-3-30-COF
       
  SPECTRO-3-50-COF   SPECTRO-3-30-DIF
       
  SPECTRO-3-30-DIL
SPECTRO-3-30-FCL
SPECTRO-3-30-POL
SPECTRO-3-30-UV
  SPECTRO-3-50-DIL
SPECTRO-3-50-FCL
SPECTRO-3-50-POL
SPECTRO-3-50-UV
       
  SPECTRO-3-80-DIL
SPECTRO-3-80-FCL
SPECTRO-3-80-POL
SPECTRO-3-80-UV
  SPECTRO-3-FIO
SPECTRO-3-FIO-UV
       
トゥルーカラーセンサー SPECTRO-3-DLS two light sources
  SPECTRO-3-FIO-VISUV    
 

SPECTRO-3-ANAシリーズ

トゥルーカラーセンサー„ANALOG“
  SPECTRO-3-80-COF-d20.0-ANA    SPECTRO-3-200-COF-d25.0-ANA
       
  SPECTRO-3-DIF-ANA    
SPECTRO-3-30-DIL-ANA
SPECTRO-3-30-FCL-ANA
SPECTRO-3-30-POL-ANA
SPECTRO-3-30-UV-ANA
       
 
SPECTRO-3-50-DIL-ANA
SPECTRO-3-50-FCL-ANA
SPECTRO-3-50-POL-ANA
SPECTRO-3-50-UV-ANA
   SPECTRO-3-FIO-ANA
       
  SPECTRO-3-FIO-ANA-XL   SPECTRO-3-FIO-UV-ANA
       

SPECTRO-3-CL シリーズ

トゥルーカラーセンサー "Compact Line" 

  SPECTRO-3-50-COF-CL    SPECTRO-3-100-COF-CL
       
  SPECTRO-3-200-COF-CL    
SPECTRO-3-300-COF-CL
SPECTRO-3-500-COF-CL
       
 
SPECTRO-3-30-DIL-CL
SPECTRO-3-30-FCL-CL
SPECTRO-3-30-POL-CL
SPECTRO-3-30-UV-CL
   
SPECTRO-3-50-DIL-CL
SPECTRO-3-50-FCL-CL
SPECTRO-3-50-POL-CL
       
  SPECTRO-3-FIO-CL    SPECTRO-3-28-45°/0°-CL
       

SPECTRO-3-JRシリーズ

トゥルーカラーセンサー "JUNIOR"
  SPECTRO-3-80-COF-JR    SPECTRO-3-5-DIF-JR
       
 
SPECTRO-3-30-DIL-JR
SPECTRO-3-30-FCL-JR
SPECTRO-3-30-POL-JR
SPECTRO-3-30-UV-JR
   
SPECTRO-3-50-DIL-JR
SPECTRO-3-50-FCL-JR
SPECTRO-3-50-POL-JR
SPECTRO-3-50-UV-JR
       
  SPECTRO-3-FIO-JR    SPECTRO-3-FIO-JR-XL
       
  SPECTRO-3-FIO-UV-JR    
       
外部照明ユニット付きトゥルーカラーセンサー"JUNIOR"
 

SPECTRO-3-SLU-JR
SI-SLU-16 (lighting unit)

 

   
SPECTRO-3-SLU-UV-JR
SI-SLU-UV-16 (lighting unit)
  SPECTRO-3-SLU-DIF-JR
SI-SLU-DIF-16 (lighting unit)
       

SPECTRO-3-MSM-ANA シリーズ

トゥルーカラー "Measurement" アナログ
  SPECTRO-3-28-45°/0°-MSM-ANA    SPECTRO-3-12-DIF-MSM-ANA
       
  SPECTRO-3-FIO-MSM-ANA    
       

SPECTRO-3-SLシリーズ

トゥルカーラー "SlimLine"
  SPECTRO-3-DIL-SL    SPECTRO-3-FCL-SL
       
SPECTRO-3-POL-SL    SPECTRO-3-UV-SL
       
  SPECTRO-3-FIO-SL    SPECTRO-3-FIO-UV-SL
       

FIOシリーズ

     
  KL-2    KL-3
       
KL-M18-A2.0    KL-M34

 

 

使用場面

...-DIL
DILは拡散光(Diffuse Light)を意味します。 白色光LEDの光が散光器によってより均等になるため、白色光の光は物体に届く頃には分散し、鏡面反射を抑制します。
–DILバージョンは主に、物体表面からの光沢効果を抑えたい場合などに使用されます。たとえば、プラスチック表面、擬革、木の表面や、ラミネート表面、紙表面などが当てはまります。
 
...-FCL
FCLは集積光(Focused Light)を意味します。白色光LEDの光が中心的に物体に対し、特定の角度で照射し、最小の範囲を照明します。鏡面反射と拡散反射の光が混ざりレシーバーに到達します。– FCLタイプは、光沢の相違をそれに対応して強調したい物体に使用します。たとえば、透明なプラスチックホイルで組まれた、色つきの紙ナプキンのパッケージングなどが対象となります。センサーは透明で光沢のあるホイルの有無や、パッケージングの欠陥や破けの有無を検査します。
→ 光沢のある透明なホイルは、白色光を部分的に直接レシーバーへ反射させ、光の強度を高めます。さらに、鏡面反射の成分が白色光であるため、実際の色が“柔らかく”なり、より白くなります。パッケージングにやぶれがあった場合には、ナプキンに吸収さなかった主に拡散的に反射した光がレシーバーに到達することで、色がより“濃く”なります。
 
...- POL
POLは偏光 (Polarised)を意味します。白色光LEDの前には直線上に偏光フィルターがあり、レシーバー側についている偏光フィルターは、白色光LEDにあるフィルターに対して90°に設置されます。これによって、拡散した反射光しかレシーバーに到達できません。–POLタイプのセンサーは、車のドア、バックミラーハウジング、燃料タンクキャップ、バンパー、そして高光沢のプラスチック表面のように、物体表面の光沢が著しく粗い場合に使用します。

 

 

...COF-d…
-dタイプのセンサーは、小さなライトスポットサイズを必要とするアプリケーションに使用します。
 

...-FIO
FIOは光ファイバー(Fiber Optics)を意味します。幅広いアクセサリが光ファイバータイプに使用できます。透過光と反射光の光ファイバーを除き、白色光スポットを比較的遠距離で出来るだけ小さく保つ、フロントエンドと呼ばれる装置が多岐にわたり揃っています。-FIOタイプのセンサーは、x-範囲における色検査を大きく円滑化します。光ファイバーセンサータイプはもちろん、作業空間が狭いアプリケーションにも非常に適しています。
 
...-UV
LUMIはUV光源を意味します。白色光LEDの代わりに、これらのセンサーはUV LEDを使用します。LEDカバーは黒色のガラスから作られています。UV光が透明な表面に届くと、光が特定の色の可視光に変換され、色検出器によって順に評価することが出来ます。
 
…-DIF
DIFは超拡散光を意味します。拡散光は体積拡散ガラスディスク(乳濁色プレート)とLEDを介してつくられます。光が拡散ディスクをおよそ180°の角度で通過します。レシーバーの画角が最小となるため、鏡面反射が最低限にまで減少します。
鏡面反射を最小限に減らしたい場合にDIF-タイプを使用します(例:金属やプラスチックコンポーネンツを含む車の半成部品、光沢のある金属部品、金属ワイヤや光沢のあるプラスチック部品など)。
 
…-MSM
MSMは色測定を意味します。
MSM-タイプは、色の検査値としてL*a*b*、L*u*v*、x、y、Yが必要な場合に使用します。

 
 

Color and gloss control

大体の場合は、物体の検査はカラー値だけで十分です。しかし、物体が同じ色でありながら表面構造が異なる場合(例:革や擬革など)、色の検査だけでは不十分ということがこれまでの例から明らかになりました。このようなアプリケーションには、色と光沢の検査を組み合わせて行うことが理想的な手段となります: The SI-COLO-GD-40
 
(色-光沢) color-gloss sensor SI-COLO-GD-40
SI-COLO-GD-40 color-gloss センサーは、本質的にSI-COLO4シリーズからのカラーセンサーと、RLS-GDシリーズの光沢センサーの部品を組み合わせています。センサーの光源は、白色光LEDと調節光から構成されており、これにより外部光に対する非感度性を実現できます。色検出器(R、G、Bの生の値)とは異なり、鏡面反射コンポーネンツ(DIR)の検出器と、拡散光コンポーネンツ(DIF)の検出器が、color-glossセンサーに取り付けられたコントローラーに情報を送ります。


 

色の評価は以下のアルゴリズムに従って行われます:


アルゴリズムの代わりに、いわゆるs、i、M値もカラーセンサーに使用できます。

光沢の評価は以下の公式を使って行われます:

 

生データ(R, G, B, DIR, DIF)に加え、コントローラーはパラメーターx、y、INT、GNとs、i、M、GNを使用しても動作できます。
 
一方、x、y、INTとs、i、Mはカラー値の情報を提供し、GN値は物体の光沢の性質に関する情報を提供します。
 
基本的に以下のモードが評価に使用できます:

 
x, y, INT GN
s, i, M GN
x, y, INT, GN
s, i, M, GN

ティーチングはカラーセンサーと同様に行われ、追加パラメーターだけが追加されます:: GN!

x、y、INTとGNを使うと、表は以下の通りになります:
Nb x y INT CTO GN GTO
0            
1            
2            
3            

x, y, INT GN

Nb x y INT CTO GN GTO
0            
1            
2            

x, y, INT GN
 

また、s、i、MとGNを使うと、表は以下のようになります:
 
Nb x y INT CTO GN GTO
0            
1            
2            
3            

 s, i, M GN

Nb s i M GN CGTO
0          
1          
2          
3          

s, i, M GN
 

評価は設定した選択モードによって異なります:

BEST HIT
FIRST HIT
MINIMAL DISTANCE

評価モードx、y、INT GNとs、i、M GNでは、センサーは最初に現在のcolor-gloss値がGNの特定の許容値ウィンドウつまり、GTO内にあるかどうかをチェックします。 その後、(CTO内の)カラー値条件が適切かどうかをチェックします。適切な候補が複数挙がった場合、設定した選択モードに応じて候補が選択されます(BEST HIT、FIRST HIT、MINIMAL DISTANCE、色の検査を参照ください)。
評価モードx、y、INT、GNとs、i、M、GNでは、反対にセンサーは4次元空間内でcolor-gloss選択を実行し、許容範囲CGTOが4次元構造を築きます。学習したcolor-gloss値を考えられうる対象候補として処理したい場合には、現在のcolor-gloss値が許容範囲内になければなりません。
 
x、y、INT GN とs、i、M GNの評価モードでのグラフィック表示:

x、y、INTとs、i、M値が3つのビューで表示されます。GN値はバーとして表示されます。

保存したcolor-gloss値:



保存したcolor-gloss値:



 

BEST HIT選択モード: color-gloss値 5
MINIMAL-DISTANCE 選択モード: color-gloss値 5
FIRST HIT 選択モード: color-gloss値 1
x、y、INT、GNとs、i、M、GN評価モードのグラフィック表示:
これら2つのメソッドでは、x、y、INT、GNとs、i、M、GN値が6つのビューで表示されます:
 
保存したcolor-gloss値:

 




 

保存したcolor-gloss値:









 

BEST HIT選択モード: color-gloss値 3
MINIMAL DISTANCE選択モード: color-gloss 値 3
FIRST HIT 選択モード: color-gloss 値Ø
 
Windows ® ユーザーインターフェースSI-COLO-GD-SCOPE:

 

 
 

SPECTRO-3-50-FCL-30°/30°を使ったcolor-gloss(色-光沢)検査

color-glossセンサータイプSPECTRO-3-50-FCL-30°/30°は、IN0-信号レベルに応じて、交互に作用する2つの光源から構成されています。センサーは、色や光沢の相違が非常に小さな物体に使用します。自動車のインテリアに使用する擬革やプラスチック部品、家具に使用されるプラスチックフィルムやプラスチックラミネーションなどが対象です。

 

 
Windows ®ユーザーインターフェース SPECTRO-3-SCOPE:

 





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