Sensor Instruments
Entwicklungs- und Vertriebs GmbH
Schlinding 11
D-94169 Thurmansbang
Telefon +49 8544 9719-0
Telefax +49 8544 9719-13
info@sensorinstruments.de

Diese Seite übersetzen:

Ce este culoarea?


Culorile se obțin când obiectele sunt iluminate prin radiație electromagnetică în intervalul de lungimi de undă între 380 nm și 780 nm. Radiația cu o lungime de undă sub 350 nm este denumită radiație UV, iar radiația cu o lungime de undă peste 750 nm este denumită radiație IR. Culorile se pot obține și din surse primare de lumină care emit lumină în intervalul vizibil

XYZ Valori tristimulus (CIE 1931)
xyz Coordonate de cromaticitate


Prin intermediul celulelor cu conuri sensibile la lumină din retină, pe fundul ochiului, ochiul uman clasifică lumina vizibilă primită în 3 categorii: ROȘU VERDE ALBASTRU (valori brute de culoare).


 
O anumită culoare se definește prin relația componentelor de culoare XYZ. De-a lungul timpului, s-au introdus anumite metode care permit descrieri îmbunătățite ale culorii. Mai întâi, valorile XYZ au fost împărțite în componente care oferă informații despre conținutul de roșu x, conținutul de verde y și despre luminozitatea Y.

Matematic, conținutul de roșu x și conținutul de verde y se calculează după cum urmează:
 



 
                    
 
 
(Coordonatele de cromaticitate xyz)
(Valori tristimulus XYZ)

Cu aceste valori x, y, Y (Yxy-sistemul de culori CIE) a fost posibilă separarea unei culori într-o nuanță efectivă de culoare x, y și valoarea culorii gri Y. Însă, s-a dovedit că prin această metodă, se percepe o schimbare de culoare în Δ x, Δ y sau ΔY în condiții de intensitate diferită din partea observatorului.

Aceasta înseamnă că pentru distanța din spațiul de culoare există o valoare de culoare diferită Δ dacă, spre exemplu, se compară două culori din gama de roșu și două culori din gama de verde care pot fi încă diferențiate de ochiul uman.



Spațiul de culoare L*a*b*
Sistemul de culori L*a*b* a fost introdus pentru a oferi o descriere matematică a unei diferențe de culoare care este percepută în mod identic. O diferență de culoare dintre două culori (care, spre exemplu, se află fiecare în spectrul roșu sau verde) care poate fi percepută doar de ochiul uman, în cadrul acestui sistem de culori are acum aceeași distanță de culoare determinată matematic ΔE.

  


Xn,Yn,Zn: Valori tristimulus Z, Y, Z pentru un difuzor de reflecție perfect (de exemplu, suprafață albă mată)

∆E: indică gradul diferenței de culoare, însă nu direcția

∆ L*, a*, b*: Diferența de L*, a* și b* dintre două eșantioane

Sistemul de culori L*a*b* (denumit și CIELAB) este cel mai răspândit sistem de măsurare utilizat pentru determinarea culorilor. În 1976, CIE a definit acest sistem ca fiind unul dintre spațiile de culoare echidistante pentru rezolvarea problemei principale a sistemului de culori Yxy: Distanțe identice de două nuanțe de culoare în spațiul de culoare Y, x, y nu determină diferențe de culoare identice din punct de vedere perceptual. Spațiul de culoare al sistemului L*a*b* se definește prin luminozitatea L* și prin coordonatele de culoare a* și b*. Valoarea a* se utilizează pentru a defini o trecere ROȘU/VERDE (-a* → direcția VERDE, +a* → direcția ROȘU), valoarea b* definește o trecere ALBASTRU/GALBEN (-b* → direcția ALBASTRU, +b* → direcția GALBEN).

 




observator standard 2° și observator standard 10° (câmp larg)

Percepția spectrală a ochiului uman depinde de unghiul de vizualizare și, de asemenea, de mărimea obiectului. În 1931, CIE a determinat o funcție de valoare spectrală cu ajutorul analizelor vizuale (umane) de culoare a obiectelor mici în câmpul vizual 2°. În 1964, CIE a stabilit un alt standard cu un câmp vizual 10°.
 

Curba sensibilității ochiului

Aceste curbe (funcție de valoare spectrală standard) definesc magnitudinea stimulului de culoare ca funcție de lungime de undă. Cele trei curbe independente din spectrul ROȘU, VERDE, ALBASTRU reprezintă sensibilitatea spectrală a ochiului uman pentru observatorul standard 2° și 10°.


 

Surse standard de iluminat



Deoarece sursa de lumină utilizată are o influență asupra impresiei de culoare, CIE a definit distribuția spectrală a luminii pentru cele mai importante surse de lumină în scopul măsurării culorilor. Spectrele diferitelor surse standard de iluminat arată diferențe extreme!

D65
Sursa standard de iluminat D65 reprezintă lumina zilei medie cu o temperatură a culorii de 6504K și, prin urmare, este adecvată pentru măsurarea obiectelor în condiții de lumină a zilei (inclusiv gama UV).
 
C
Sursa standard de iluminat D65 reprezintă lumina zilei medie cu o temperatură a culorii de 6774K și, prin urmare, este adecvată pentru măsurarea obiectelor în condiții de lumină a zilei în spectrul de vizibilitate (fără gama UV).
 
A
Sursa de iluminat A reprezintă lumina unui bec incandescent cu o temperatură de culoare de 2856 K și astfel, este adecvată pentru măsurarea culorii obiectelor în condiții de iluminare artificială prin lampă incandescentă.
 
 
Temperatura culorii

Când temperatura unui obiect crește, spectrul de radiație termică se schimbă de asemenea spre lungimi de undă mai scurte (spre exemplu, culoarea unui filament se schimbă din roșu în portocaliu și în alb când crește intensitatea curentului electric). Temperatura absolută a obiectului este denumită temperatură a culorii.
 
Cromaticitatea XY a corpului negru (un corp negru este un corp fizic ipotetic care absoarbe toată energia și o transmite ca radiație astfel încât temperatura acestuia este asociată cu culoarea luminii emise)


Spațiul de culoare L*u*v*

Determinarea valorii de culoare a surselor primare de lumină - spațiul de culoare L*u*v* (CIELUV)
Spațiul de culoare L*u*v* reprezintă metoda recomandată de determinare a valorii de culoare a surselor de lumină (de exemplu, LED-uri, ecrane LCD, becuri, lămpi cu halogen, tuburi fluorescente, flăcări). Sistemul de culori L*u*v* (denumit și sistem de culori CIELUV) reprezintă un spațiu de culoare uniform din punct de vedere perceptual (definit în 1976 de către CIE). L* oferă informații despre luminozitata unui obiect (o valoare L* mai mare înseamnă un obiect mai strălucitor), u* indică o trecere la roșu, verde (direcția -u*: VERDE, direcția +u*: ROȘU), și v* indică o trecere la galben, albastru (direcția -v*: ALBASTRU, direcția +v*: GALBEN).


 

Geometrii de măsurare

Deoarece culoarea unui obiect depinde de condițiile de observare (unghiul de iluminare și unghiul de observare), acești parametri trebuie să fie indicați în mod corespunzător.  Geometria de măsurare include unghiul (intervalul unghiului) din care se iluminează obiectul și unghiul din care se observă obiectul.  
 
Geometria de măsurare cu iluminare orientată
În acest caz, obiectul este iluminat cu o lumină orientată. O geometrie 45/0 înseamnă că obiectul este iluminat dintr-un unghi de 45° ± 2° față de orientarea normală a obiectului, iar lumina care se reflectă în mod difuz de la obiect este recepționată de detectorul de culoare la un unghi de 0° ± 10° față de orientarea normală a obiectului. O geometrie 0/45 înseamnă că obiectul este iluminat dintr-un unghi de 0° ± 10° față de orientarea normală a obiectului, iar lumina care se reflectă în mod difuz de la obiect este recepționată de detectorul de culoare la un unghi de 45° ± 2° față de orientarea normală a obiectului.
 
Geometria de măsurare cu iluminare difuză (geometria sferică)
Această metodă utilizează o sferă Ulbricht pentru iluminarea omogenă și observarea unui obiect aproape din toate direcțiile în spațiu (o sferă Ulbricht este o sferă goală, interiorul căreia este acoperit cu un strat de vopsea albă mată ce asigură o distribuție omogenă difuză a luminii).
 
Un dispozitiv de măsurare care folosește o geometrie d/0 iluminează astfel obiectul în mod omogen și difuz și recepționează lumina care se reflectă difuz de la un obiect la un unghi de 0°, în timp ce un dispozitiv care folosește geometria 0/d iluminează obiectul la un unghi de 0° și recepționează lumina care se reflectă de la un obiect aproape din jumătate din întregul spațiu.


Măsurarea culorilor

Pe lângă detectarea culorii corespondente, care are la bază curbele de sensibilitate a ochiului (funcții de valoare spectrală, observator 2° CIE 1931, observator 10° CIE 1964) și o sursă de iluminat standard corespondentă, măsurarea culorilor implică și o poziție corespunzătoare a detectorului, a surselor de lumină și a obiectului.

Sistemele de măsurare a culorilor utilizează așa-numita geometrie 45/0, ceea ce înseamnă că sursa de lumină este poziționată la un unghi de 45° față de poziția normală a obiectului, în timp ce receptorul este poziționat la un unghi de 0° față de poziția normală a obiectului (vertical față de obiect!).
 
Sensibilitatea spectrală a ochiului uman

 



 

Sistemele de măsurare a culorilor din seria SPECTRO-MSM, inclusiv SPECTRO-3-28-45°/0°-MSM-ANA și SPECTRO-3-20-DIF-MSM-ANA, sunt sisteme de măsurare INLINE care se pot utiliza și în condiții industriale grele. Sistemele de măsurare se pot folosi atât pentru măsurarea culorilor, cât și pentru inspecția culorilor. Parametrii corespunzători (x, y, Y precum și X,Y,Z , L*a*b* și L*u*v*) sunt stabiliți printr-o interfață în serie (RS232, USB, ETHERNET). Cele 5 ieșiri digitale oferă informații despre cele max. 3 culori docile. În plus față de ieșirile digitale, există trei ieșiri analogice disponibile (0V/24V) care informează despre x,y,Y, X,Y,Z, L*a*b și L*u*v.

Sursa de lumină este o combinație de LED-uri albastre și LED-uri albe. Dacă se folosesc filtre de interferență speciale, se produce o caracteristică spectrală similară SURSEI DE ILUMINAT STANDARD D65. Deoarece sistemul de măsurare SPECTRO3-45/0 prezintă și un detector R, G, B (metoda celor 3 game) având curbe de filtru similare curbelor de sensibilitate a ochiului, acest sistem se poate utiliza pentru măsurarea cu viteză mare a culorilor, care nu prezintă sensibilitate la lumina externă.
SPECTRO-3-28-45°/0°-MSM-ANA-VIS
SPECTRO-3-28-45°/0°-OFL
(Spacer)
SPECTRO-3-28-45°/0°-CAL
(Calibration device)
SPECTRO-3-12-DIF-MSM-ANA
SPECTRO-3-FIO-MSM-ANA

Configurări de măsurare













 


 
 

 

Controlul culorilor

 
Seria SI-COLO
Senzorii din seria SI-COLO utilizează detectoare cu 3 game de culori (R, G, B) în combinație cu un LED de lumină albă (ca sursă de lumină). Clasic (structurarea strictă a 3 game de culori).
În esență, senzorii din seria SI-COLO se pot împărți în două grupuri.

 
Seria SI-COLO3, seria SI-COLO4
Senzorii de culoare din seria SI-COLO3 emit 4 semnale digitale (0V/+24V) la ieșirile lor (seria SI-COLO4: 5 ieșiri digitale). În codificarea binară, senzorul poate învăța maxim 15 culori (seria SI-COLO4: 31 de culori). Această serie de senzor prezintă și o interfață în serie RS232, iar convertorii permit și o conexiune USB sau ETHERNET. Cu programul SI-COLO-Scope Windows®, senzorii pot fi ușor și simplu parametrizați, iar programul oferă și o grafică clar structurată și afișaje numerice ale culorii.

   

 

Unele dintre cele mai importante funcții de performanță sunt menționate mai jos:
INSTRUIREA prin diferite funcții de instruire:
  • Instruirea cu programul SI-COLO-Scope
  • Instruirea externă cu PLC (15 culori, 31 culori) EXTTEACH
  • Instruirea externă cu un buton (15 culori, 31 culori) EXTTEACH
  • Instruirea externă a unei culori (cu PLC sau buton) STAT1
  • Instruirea externă a unei culori (cu PLC sau buton) DYN1 astfel încât senzorul de culoare stabilește mai întâi automat puterea optimă a luminii și apoi, când instruirea s-a sfârșit, păstrează această valoare în cursul procesului normal de măsurare.
  • Instruirea pentru mai multe obiecte, nu doar pentru un obiect, cu o stabilire ulterioară a unei medii cu TEACH MEAN VALUE (INSTRUIRE VALOARE MEDIE)
 

Tabelul se completează de regulă cu un clic de mouse pe TEACH DATA TO (INSTRUIRE DATE CĂTRE) sau TEACH MEAN VALUE (INSTRUIRE VALOARE MEDIE). Însă, dacă se selectează EXT TEACH ON, datele trebuie să se încarce mai întâi din memoria senzorului de culori prin clic pe butonul GET. Ulterior, tabelul se poate edita manual. 

Cu funcția GROUPS (GRUPURI), se pot combina mai multe culori pentru a forma un grup de culori, putându-se stabili ca GROUP (GRUP) la ieșirile senzorului de culori.

 

PUTEREA:
Seria SI-COLO utilizează LED-uri cu lumină albă ca și sursă de lumină, asigurând o durată mai mare de funcționare, un consum mai redus de curent și insensibilitate crescută la lumina externă (prin modulația LED-urilor). Cu funcția POWER MODE (MOD DE PUTERE), puterea luminii poate fi setată pe STATIC (STATICĂ) sau DYNAMIC (DINAMICĂ). În modul STATIC, puterea luminii poate fi setată manual, în timp ce în modul DYNAMIC, puterea luminii este automat setată și adaptată la obiectul respectiv prin senzorul de culori.

 

Pentru evaluarea culorilor există diferite funcții:

 

 
Parametrii s, i, M se calculează cu aceiași algoritmi ca și a*, b*, L*! Motivul pentru care a*, b*, L* nu se folosesc chiar de la început este pur și simplu că sistemele SI-COLO și SPECTRO (cu excepția SPECTRO-3-28-45°/0°-MSM-ANA și SPECTRO-3-FIO-MSM-ANA, care este un sistem de măsurare a culorilor) sunt sisteme de inspecție a culorilor, adică nu respectă condițiile impuse pentru un sistem de măsurare a culorilor:
  • LED-ul cu lumină albă care se folosește nu este o SURSĂ STANDARD DE ILUMINAT
  • Poziția geometrică a sursei de lumină/detectorului/obiectului nu respectă standardul (standard: 45°/0°, 0°/45°, d/0°, 0°/d)
  • Seria SI-COLO utilizează un detector de culoare care nu respectă standardul (curbe de sensibilitate spectrală a ochiului uman), însă asigură rezultate mai bune în aplicații speciale.
 
Reprezentarea grafică a valorilor culorilor
 
Valorile culorilor actuale, valorile culorilor instruite și toleranțele acestora sunt afișate grafic în modul auto-zoom:

Pentru ca o valoare a culorii actuală să fie recunoscută clar ca o culoare deja instruită, trebuie să se afle în cercul de culoare și în plaja de toleranță ITO și MTO (excepție: funcția MINIMAL DISTANCE (DISTANȚĂ MINIMĂ)).

x, y, INT:                                                                 

 

s, i, M:


Pentru fiecare valoare instruită salvată (valoare a culorii din tabel), există o singură toleranță aici: CTO
 
Aceste toleranțe sunt reprezentate în 3 perspective. Pentru ca valoarea culorii actuale să fie recunoscută ca și culoare salvată în tabel, aceasta trebuie să se afle în cercul de culoare aferent în cele trei perspective (excepție: MINIMAL DISTANCE (DISTANȚĂ MINIMĂ)).
 
Într-o reprezentare tridimensională, intervalul de toleranță admis cu x, y INT și cu
s, i M ar avea forma unui cilindru, în timp ce cu x, y, INT și s, i, M, acesta ar avea forma unei sfere:

 

 

 

Criterii de decidere
Depinde de modul de selecție setat ce culori care sunt salvate în tabel sunt considerate de senzorul de culori drept culori actuale. Sunt disponibile următoarele moduri:
  • BEST HIT (CEA MAI BUNĂ POTRIVIRE)
  • FIRST HIT (PRIMA POTRIVIRE)
  • MINIMAL DISTANCE (DISTANȚĂ MINIMĂ)).
 
BEST HIT (CEA MAI BUNĂ POTRIVIRE)
Mai întâi, senzorul de culori verifică dacă valoarea culorii actuale se află în limitele de toleranță (CTO și MTO cu x, y INT, CTO și MTO cu s, i M, CTO cu x, y INT și s, i, M) ale uneia dintre culorile care sunt salvate în tabelul de instruire. În continuare, se determină în modul x, y INT și s, i M distanța de la centrele cercurilor de culoare eligibile. Cea mai mică distanță este decisivă pentru atribuirea numărului culorii.

 
Exemplu - pentru modul x, y INT și s, i M:

Culoarea actuală • se află în gama CTO de culori salvate Ø, 1, 4 și în gama de culori cu toleranțe ITO (MTO) Ø și 4. Distanța de la centrul cercului culorii Ø este mai mică decât distanța de la centrul cercului culorii 4. Sensorul de culoare alege așadar culoarea Ø și emite această culoare la cele 4 ieșiri digitale (seria SI-COLO3) sau la cele 5 ieșiri digitale (seria SI-COLO4)!

CULOARE Ø 

 

 

Distanța valorii culorii actuale de la centrele cercurilor se calculează cu DIST=(Δx² + Δy²)½ și (Δs² + Δi²)½.
Pe de altă parte, în modul x, y, INT și s, i, M, distanța de la centrele sferelor de culori eligibile se calculează după verificarea toleranței. Numărul sferei culorii al cărei centru este cel mai apropiat de culoarea actuală este apoi emisă la ieșirile activate ale senzorului de culoare. Distanța valorii culorii actuale de la culorile eligibile se calculează cu DIST=(Δx²+Δy²+ΔINT²)½ și DIST=(Δs²+Δi²+ΔM²)½.
 
Exemplu:

Culoarea actuală se află în gama CTO de culori Ø și 1 salvate în tabelul de instruire. Distanța valorii culorii actuale de la centrul sferei culorii Ø este mai mică decât cea a culorii 1, iar valoarea actuală a culorii este așadar atribuită culorii Ø! Culoarea Ø este emisă la cele 4 (seria SI-COLO3) sau 5 (seria SI-COLO4) ieșiri digitale.

CULOARE Ø


 

FIRST HIT (PRIMA POTRIVIRE)

Acest mod de selecție se folosește în primul rând dacă o valoare a culorii actuale trebuie să se clasifice în diferite categorii de culori. Programul senzorului de culoare parcurge tabelul de sus până jos și caută corespondențe. Aceasta înseamnă că atunci când o culoare salvată se găsește în plaja de toleranță în care se află culoarea actuală, acest număr de culoare este emis prin ieșirile digitale ale senzorului de culoare.

Exemplu - pentru modul x, y INT și s, i M:
Culoarea actuală • nu se află în gama CTO de culori Ø și 1; prima culoare care îndeplinește condiția de toleranță este culoarea 2, desigur condiția ITO (sau condiția MTO) trebuie să fie de asemenea adevărată. Culoarea 2 este așadar emisă la ieșirile digitale ale senzorului de culoare.

CULOARE 2


Exemplu - pentru modul x, y INT și s, i M:

Culoarea actuală • nu se află în gama CTO de culori Ø, culoarea 1 și 2. Nici culoarea 3 nu este eligibilă deoarece, așa cum se poate vedea în imaginea y, INT (sau i, M), valoarea culorii actuale se află de asemenea în afara gamei CTO a culorii 3!

Prin urmare, culoarea 4 este prima corespondență de culoare! Senzorul de culoare trimite culoarea 4 la ieșirile aferente activate!

CULOARE 4


MINIMAL DISTANCE (DISTANȚĂ MINIMĂ):
Acest mod de selecție nu folosește toleranțe (CTO, ITO, MTO), acesta calculează distanța valorii culorii actuale de la culorile salvate (coordonate). Senzorul de culoare selectează culoarea cu cea mai mică distanță de la valoarea culorii actuale și trimite această culoare la ieșirile digitale!
 
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


Seria SPECTRO-3

Deși senzorii de culoare din seria SPECTRO-3 arată destul de diferit, funcția lor este similară cu cea a senzorilor din seria SI-COLO4. Cu toate acestea, seria SPECTRO-3 oferă mai multe funcții de performanță suplimentare.
 
Cele mai esențiale diferențe dintre seria SPECTRO-3 și seria SI-COLO4 sunt indicate mai jos:

 

Seria SPECTRO-3
  • Sunt disponibili algoritmi speciali pentru inspecția mărcii de culoare (detectarea mărcii de culoare)
  • LED-uri cu lumină albă cu activare: Modul de operare CA/CC permite o frecvență de activare foarte mare:
    AC: typ. 50kHz* (bei SPECTRO-3-...-ANA Serie)
    DC: typ. 100kHz* (bei SPECTRO-3-...-ANA Serie) (*valori maxime)
  • LED-urile cu lumină albă pot fi dezactivate: Senzorii din seria SPECTRO-3 pot fi așadar utilizați ca senzori de măsurare a culorii pentru măsurători L*u*v*. 
  • Model compact (manșon de aluminiu M34), încapsulat, așadar foarte robust și rezistent la șocuri mecanice, model plan (seria CL și JR)
  • Sunt disponibile tipuri de lumină UV care permit verificarea fluorescenței culorii.
  • Factorul de amplificare al receptorului poate fi setat în 8 trepte.
  • Corecția puterii luminii automate de mare viteză în modul DYN (modul dinamic al LED-ului cu lumină albă).
  • Seria SPECTRO-3-...-ANA prezintă atât ieșiri analogice, cât și digitale.

 

Seria SI-COLO-4
  • Extrem de rezistent la lumina externă, chiar dacă sursele de lumină externă iluminează obiectul mult mai mult decât sursa de lumină integrată.
  • Sunt disponibile tipuri de senzori de culoare care pot fi utilizați și cu distanțe mari față de obiect (maxim 2 m).
  • Sunt disponibile tipuri diferite de filtre (experiența a dovedit că detectorul clasic de culori în multe aplicații oferă o diferențiere mai bună a culorilor).




Detector de culori SI-COLO
(detector clasic de culori)

Detectorul de culori SPECTRO-3
(așa-numitul detector de culori reale pe baza viziunii umane fotopice)

 

Detecția mărcii de culoare
În plus față de metodele de selecție a culorilor menționate deja, BEST HIT (CEA MAI BUNĂ POTRIVIRE), FIRST HIT (PRIMA POTRIVIRE) și MINIMAL DISTANCE (DISTANȚA MINIMĂ), tipurile SPECTRO-3-...-ANA prezintă alți algoritmi care au fost elaborați special pentru detecția mărcii de culoare.

 

Determinarea (instruirea) pragului ideal de activare
În acest sens, se asigură pentru senzor un semnal extern (INO). În timp ce INO=+24V, se caută valoarea minimă a semnalului celor trei semnale brute (R, G, B) și valoarea maximă a semnalului. La sfârșitul INO=+24V (mare) se determină pragul de comutare ideal. THD=(MAX+MIN)/2, pentru R, G și B fiecare: THDR, THDG și THDB. Dacă valoarea R, G, B este apoi peste THDR, THDG sau THDB, se emite un semnal digital mare la ieșirea digitală respectivă.

 

 

Deoarece versiunea SPECTRO-3-...-ANA are două ieșiri digitale, se pot selecta două din cele trei semnale digitale R, G, B determinate pentru ieșire. Ieșirile se pot utiliza când s-a finalizat procesul de instruire (IN∅ → 0V). 

În plus față de ieșirile digitale, cele trei ieșiri analogice pot fi utilizate și pentru detecția mărcii culorilor (și pentru controlul registrelor).   

În acest sens, valorile MAX, MIN determinate în procesul de învățare (IN∅=high) sunt setate pe 10V și 0V la ieșirile analogice când s-a încheiat procesul de instruire (IN∅=0V):

MAXG = 10V; MING = 0V
 
MAXR = 10V; MINR = 0V
 
MAXB = 10V; MINB = 0V

 


Blocarea ieșirilor analogice
Un alt mod din program permite „înghețarea” semnalelor analogice (R, G, B sau x, y, INT sau SL SL M) când există o creștere a semnalului extern INRS.
 

Seria SPECTRO-3

Senzori de culori reale 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
       
Senzorul de culori reale SPECTRO-3-DLS cu două surse de lumină
  SPECTRO-3-FIO-VISUV    
 

Seria SPECTRO-3-ANA

Senzori de culori reale „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
       

Seria SPECTRO-3-CL

Senzori de culori reale „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
       

Seria SPECTRO-3-JR

Senzori de culori reale „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    
       
Senzori de culori reale „JUNIOR” cu unitate de iluminat externă
 

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)
       

Seria SPECTRO-3-MSM-ANA

Senzori de culori reale „Measurement” Analog
  SPECTRO-3-28-45°/0°-MSM-ANA    SPECTRO-3-12-DIF-MSM-ANA
       
  SPECTRO-3-FIO-MSM-ANA    
       

Seria SPECTRO-3-SL

Senzori de culori reale „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
       

Seria FIO

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

 

Când se utlizează de fapt un ...

...-DIL?
DIL provine de la diffuse light, lumina LED-ului cu lumină albă este omogenizată cu ajutorul unei lentile de dispersie (difuzor) şi astfel cade mai puţin orientată asupra obiectului! Astfel va fi suprimată reflexia directă.
Versiunea DIL se utilizează în principal în cazurile în care urmează să fie suprimat efectul de strălucire a suprafeţei obiectului, aşadar de ex. pe suprafeţe de material plastic, imitaţii de piele, suprafeţe de lemn, suprafeţe laminate şi suprafeţe de hârtie.
 
...-FCL?
FCL provine de la focused light, acest lucru însemnând că LED-ul cu lumină albă este orientat sub un anumit unghi, central pe obiect şi luminează o suprafaţă pe cât posibil de mică. În acest proces, pe receptor ajunge un amestec de lumină reflectată direct şi reflectată difuz. Tipul FCL se utilizează în cazul obiectelor la care trebuie evidenţiată corespunzător diferenţa de luciu, ca de ex. la controlul unui pachet de şerveţele din hârtie colorată, care este închis într-un un ambalaj din folie de material plastic transparentă. Trebuie controlat aşadar dacă această folie transparentă, lucioasă, există sau dacă, în mod eronat, ambalajul a fost rupt. 
→ folia transparentă, lucioasă, reflectă o parte din lumina LED-ului cu lumină albă direct în receptor, ceea ce duce la o mărire a intensităţii, în plus culoarea efectivă este făcută mai "moale", adică mai albă, pentru că în ceea ce priveşte cota de lumină reflectată direct, este vorba despre lumină albă. În schimb atunci când ambalajul este rupt, la receptor ajunge în primul rând numai lumină reflectată difuz, care nu a fost absorbită de şerveţel, aşadar în acest caz culoarea este mai "saturată".
 
...-POL?
POL provine de la polarised light; direct în faţa LED-urilor cu lumină albă se găseşte un filtru de polarizare, iar pe partea receptorului, un filtru de polarizare care este rotit cu 90° în raport cu filtrul de polarizare din faţa LED-urilor. Astfel, prin receptor nu poate trece decât lumină reflectată difuz.
Tipul POL se utilizează în toate cazurile în care luciul suprafeţei obiectului are un efect extrem de deranjant, de ex. pe obiecte gen portiere de autoturisme, carcase ale oglinzilor retrovizoare, capace de rezervor, bare de protecţie şi, de asemenea, şi pe suprafeţe de material plastic cu un înalt grad de luciu.

 

 

...-COF?
tipurile COF (cofocal optics) se utilizează în toate cazurile în care este necesară o mărime mică a spotului de lumină la o distanţă mare (de până la 1000 mm).
 
...-FIO?
Cu tipul fibră optică (Fiber optics) se află la dispoziţie o gamă largă de accesorii. Pe lângă fibre optice cu lumină transmisă şi lumină reflectată, există o întreagă serie de aşa-numite frontend-uri, a căror sarcină constă în primul rând în aceea de a păstra spotul de lumină albă pe cât posibil de mic la distanţă relativ mare. Cu tipurile FIO este uşurat considerabil controlul culorilor în domeniul x. De asemenea, variantele cu fibră optică sunt adecvate în mod excepţional de natural în locuri de utilzare unde există spaţiu redus.
 
...-DIF?
DIF provine de la diffuse light; similar tipurilor DIL, acest tip de senzor dispune de un difuzor, care va fi dispus în faţa LED-urilor cu lumină albă. Însă spre deosebire de tipurile DIL, în locul unei lentile de dispersie de suprafaţă se utilizează o lentilă de dispersie de volum ("lentilă din sticlă lăptoasă") al cărei efect de dispersie este mult mai mare decât cel al lentilei de dispersie de suprafaţă. Cu aceasta se poate realiza un iluminat extrem de omogen al suprafeţei care urmează să fie controlată (efect similar unei sfere Ulbricht). În schimb detectarea se efectuează sub un unghi de 0° cu o diafragmă de intrare îngustă. Astfel, aproape că poate fi exclusă o reflexie directă de la emiţător, prin intermediul unei suprafeţe lucioase a obiectului de măsurat, către receptor. În acest mod, cu senzorii DIF pot fi controlate şi obiecte foarte lucioase, gen sârme metalice, în privinţa culorii.

...-UV?
La aceste tipuri, în locul LED-urilor cu lumină albă se utilizează LED-uri UV. Cu acestea, la culorile fluorescente se poate detecta de acum nu doar intensitatea, ci şi culoarea. Astfel pot fi diferenţiate fără probleme culori fluorescente cu grade diferite de strălucire.

...-MSM?
MSM reprezintă Color Measurement. Tipurile de MSM formează gama de senzori de culoare cu măsurare din seria SPECTRO-3. Cu aceste tipuri sunt posibile colorimetrii L*a*b*, L*u*v*, x,y,Y, X,Y,Z, precum şi L*C*h*.

...-45°/0°?
Ca şi la tipurile POL, şi la aceste tipuri se realizează o suprimare masivă a luciului, însă la acestea reflexia directă în direcţia receptorului va fi prevenită prin aceea că LED-urile dispuse inelar emit lumină sub un unghi de 45° faţă de verticală, în timp ce receptorul este îndreptat la 0° faţă de verticală pe o suprafaţă care urmează să fie controlată. La controlul culorilor, respectiv la colorimetria obiectelor plate, dispuse perpendicular pe axa optică a receptorului, se va evita reflexia directă în direcţia receptorului. Tipurile 45°/0° se utilizează în primul rând pentru vopselele cu un înalt grad de luciu şi pentru vopselele cu efect metalic (vopsele auto, pentru lemn, etc.), pentru că tipurile POL sunt mai degrabă neadecvate pentru controlul vopselelor cu efect metalic. Pot fi controlate şi folii transparente, în condiţiile utilizării unei plăci de teracotă albe, care să fie dispusă pe partea opusă a foliei.
 
...-SLU?
La tipurile SLU, unitatea de iluminat este plasată într-o carcasă separată, cu care pot fi efectuate măsurări cu lumină transmisă, precum şi dispuneri V (reflexie directă). În acest proces sunt disponibile surse de lumină difuză, precum şi surse de lumină orientată. Cu aceste tipuri poate fi măsurată de ex. în mod ideal culoarea sticlei plane în lumină de transmisie, precum şi acoperirea sticlei flotate în modul de funcţionare cu lumină reflectată.

...-SA şi -BA?
În cazul receptoarelor SLU există o versiune cu orificiu de diafragmă mic (SA) şi o versiune cu o lentilă convergentă dispusă în faţa detectorului de culoare (BA). În cazul unui semnal corespunzător de slab se preferă tipul BA. În schimb, în cazul în care nu este permis să se examineze decât un domeniu unghiular mic, ca de ex. la reflexia directă în dispunere V, este recomandabil să se recurgă la tipul SA.
 
...-XL?
La tipurile FIO-XL se utilizează fibre optice cu o secţiunea transversală mare (diametru de 5 mm, 6 mm, precum şi 8 mm), cu acestea putând fi realizate sisteme cu o lungime a fibrei optice de până la 15 m.
 
...-ANA?
Pe lângă senzorii SPECTRO-3 cu ieşiri digitale, există şi o serie cu ieşiri analogice. Cu cele trei ieşiri analogice disponibile (0V … +10V) pot fi emise atât valorile brute de culoare R, G, B, cât şi valorile de culoare s,i,M, x,y,INT, L*a*b*, L*u*v*, X,Y,Z, x,y,Y şi L*C*h*.
 
 

Controlul culorilor și al luciului

În majoritatea cazurilor, este suficient să se aprecieze obiectele numai prin valoarea culorii. Însă, dacă obiectele au aceeași culoare dar structură diferită de suprafață (de exemplu, piele sau imitație din piele), experiența a dovedit că nu este suficientă numai verificarea culorii. Pentru astfel de aplicații, soluția ideală este o combinație de culoare și luciu: SI-COLO-GD-40

Senzorul de culoare și luciu SI-COLO-GD-40
Senzorul de culoare și luciu SI-COLO-GD-40 reprezintă în esență o combinație a unui senzor de culoare din seria SI-COLO4 cu componente ale unui senzor de luciu din seria RLS-GD. Sursa de lumină a senzorului cuprinde LED-uri cu lumină albă modulată pentru a asigura o insensibilitate mai bună la lumina externă. În afară de detectorul de culoare (valori brute R, G, B), un detector pentru componenta reflectată direct (DIR) și un detector pentru componenta reflectată difuz (DIF) oferă de asemenea informații la aparatul de comandă care este integrat în senzorul de culoare-luciu.


Evaluarea culorii se realizează conform următorilor algoritmi:



Ca și alternativă, așa-numitele valori s, i, M sunt de asemenea disponibile pentru senzorii de culoare.
Evaluarea luciului se realizează cu următoarea formulă:  

  

Pe lângă datele brute (R, G, B, DIR, DIF) aparatul de comandă poate opera și cu parametrii x, y, INT, GN și s, i, M, GN.
 
În timp ce x, y, INT și s, i, M oferă informații despre valoarea culorii, valoarea GN oferă informații despre acțiunea luciului obiectului.
 
În esență, sunt disponibile următoarele moduri pentru evaluare:

 

x, y, INT GN
s, i, M GN
x, y, INT, GN
s, i, M, GN
 
Instruirea se realizează la fel ca în cazul senzorilor de culoare, doar că se adaugă un parametru suplimentar: GN!


Cu x, y, INT și GN tabelul arată așadar după cum urmează:

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
 

Și cu s, i, M și GN tabelul arată după cum urmează:

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
 

 

Evaluarea depinde și de modul de selecție setat:
BEST HIT (CEA MAI BUNĂ POTRIVIRE)
FIRST HIT (PRIMA POTRIVIRE)
MINIMAL DISTANCE (DISTANȚA MINIMĂ)
 
În modul de evaluare, x, y, INT GN și s, i, M GN senzorul verifică mai întâi dacă valoarea actuală de culoare - luciu se află în plaja de toleranță specificată a GN, adică GTO. Apoi, acesta verifică dacă starea valorii culorii (în cadrul CTO) este reală. Dacă sunt eligibili mai mulți candidați, selecția se face conform modului de selecție setat (BEST HIT (CEA MAI BUNĂ POTRIVIRE), FIRST HIT (PRIMA POTRIVIRE), MINIMAL DISTANCE (DISTANȚA MINIMĂ), consultați COLOR INSPECTION).

În modul de evaluare x, y, INT, GN și s, i, M, GN, pe de altă parte, senzorul realizează selecția culoare/luciu într-un „spațiu cvadru-dimensional”, iar toleranța CGTO crează o structură cvadru-dimensională. Valoarea actuală culoare-luciu trebuie să se afle în plaja de toleranță dacă valoarea culoare-luciu instruită trebuie să fie eligibilă ca un posibil candidat.
 
REPREZENTARE GRAFICĂ în MODUL DE EVALUARE x, y, INT GN și s, i, M GN:

Valorile x, y, INT și s, i, M sunt indicate în 3 imagini. Valoarea GN este reprezentată ca afișaj cu bară.

Valori culoare-luciu salvate:



Valori culoare-luciu salvate:



 

În modul de selecție BEST HIT (CEA MAI BUNĂ POTRIVIRE): Valoare culoare-luciu 5
În modul de selecție MINIMAL-DISTANCE (DISTANȚA MINIMĂ): Valoare culoare-luciu 5
În modul de selecție FIRST HIT (PRIMA POTRIVIRE): Valoare culoare-luciu 1
 
REPREZENTARE GRAFICĂ în MODUL DE EVALUARE x, y, INT GN și s, i, M GN:
În aceste două moduri, valoarea x, y, INT, GN și s, i, M, GN sunt indicate în 6 imagini:
 
Valori culoare-luciu salvate:

 




 

Valori culoare-luciu salvate:









 

În modul de selecție BEST HIT (CEA MAI BUNĂ POTRIVIRE): Valoare culoare-luciu 3
În modul de selecție MINIMAL DISTANCE (DISTANȚĂ MINIMĂ): Valoare culoare-luciu 3
În modul de selecție FIRST HIT (PRIMA POTRIVIRE): Valoare culoare-luciu Ø
 
SI-COLO-GD-SCOPE cu interfață de utilizator Windows ®:

 

 
 

Verificarea culorii-luciului cu SPECTRO-3-50-FCL-30°/30°

Tipul de senzor de culoare-luciu SPECTRO-3-50-FCL-30°/30° vine cu două surse de lumină care se vor folosi alternativ, în funcție de nivelul semnalului IN0. Senzorul se utilizează pentru obiecte cu diferențe foarte mici de culoare și luciu, de exemplu imitații din piele, componente din piele și plastic pentru interioare de automobile, și pentru diferențierea peliculelor de plastic și a elementelor laminate cu plastic pentru industria mobilei.

 

 
SPECTRO-3-SCOPE cu interfață de utilizator Windows ®:

 





AKTUELLES

Verleihung des Deutsche Manufakturen-Siegels durch den Verband Deutsche Manufakturen e.V.



mehr...



Was ist ...
... Oberflächenspannung?
... Ölverdunstung?
... Ölschichtdickenmessung?

mehr...



Neue Applikationen:

Geflechtkontrolle von Gewebeschläuchen
(N° 780)
Maschenkontrolle von Metallgewebebändern
(N° 781)
Nahtstellendetektion auf Textilgeweben
(N° 782)

mehr...



Neue Pressemitteilungen:

Inline-Sprühstrahlkontrolle außerhalb sowie innerhalb des Ex-Bereiches
(SI-JET Serie, SPECTRO-2 Serie, SPECTRO-1 Serie, L-LAS-TB-AL-SC Serie)
Inline-Glanzmessung von lackierten Holzpaneelen
(GLOSS Serie)

mehr ...



Neue Videos:

Danke für die Optoelektronik!
Bewirb Dich jetzt!

mehr ...



Software-Neuheiten:

SPECTRO2-Scope V1.8 (2021.07.07)
Änderungen nach Software-Update von
V1.7 auf V1.8
(N° 30)

mehr...



Messetermine:

all about automation 2022
8.-9. März 2022
Messe Friedrichshafen

mehr...





FIND US ON ....

Facebook Twitter Instagram Youtube in

TOP