Colorimetry: Bagaimana Mengukur Perbedaan Warna

Colorimetry: Bagaimana Mengukur Perbedaan Warna

Colorimetry, ilmu pengukuran warna, banyak digunakan di industri perdagangan, industrial dan laboratorium untuk mengekspresikan warna dalam bentuk numerik dan juga, untuk mengukur perbedaan warna antara spesimen. Aplikasi meliputi cat, tinta, plastik, tekstil dan pakaian jadi, makanan dan minuman, obat-obatan dan kosmetik, display, parts, dan produk lain yang mencerminkan atau mentransmisikan warna.

Konica Minolta Sensing Americas, Inc.

Penggunaan dan pentingnya colorimetry telah berkembang seiring dengan meningkatnya manufaktur dan pengolahan global. Ketika trim otomotif plastik yang diproduksi di satu benua, misalnya, harus sesuai dengan penyelesaian logam yang dicat yang diaplikasikan pada deskripsi warna yang lain serta deskripsi yang tepat, menjadi kebutuhan mutlak.

Sayangnya, persepsi warna manusia sangat bervariasi dan dipengaruhi oleh iluminasi, ukuran sampel, warna disekitar, dan sudut pengamatan. Instrumen colorimetric menyediakan seperangkat kondisi standar yang membantu memastikan konsistensi dan repeatability.

Sementara istilah colorimetry sering digunakan dalam arti umum untuk mengukur pengukuran warna, istilah ini berbeda dengan spektrofotometri, karena istilah ini merupakan metode pengukuran warna yang terkait, namun berbeda.

Dalam kolorimetri, kuantifikasi warna didasarkan pada tiga komponen teori penglihatan warna, yang menyatakan bahwa mata manusia memiliki reseptor untuk tiga warna primer (merah, hijau dan biru), dan bahwa semua warna dipandang sebagai campuran dari warna primer tersebut. Dalam kolorimetri, komponen ini disebut sebagai koordinat X-Y-Z. Colorimeters, berdasarkan teori persepsi warna ini, menggunakan tiga photocells sebagai reseptor untuk melihat warna dengan cara yang sama seperti mata manusia.

Spektrofotometri, di sisi lain, menggunakan lebih banyak sensor (40 atau lebih dalam beberapa spektrofotometer) untuk memisahkan seberkas cahaya yang dipantulkan atau dipancarkan ke dalam panjang gelombang komponennya. Ia mengukur reflektansi spektral objek pada setiap panjang gelombang pada spektrum spektrum yang terlihat. Spektrofotometri dapat memberikan akurasi yang tinggi dan umumnya digunakan dalam penelitian dan aplikasi perumusan warna. Colorimeters umumnya digunakan dalam aplikasi produksi dan kontrol kualitas.

Anatomi Sebuah Colorimeter

Sebuah colorimeter terdiri dari sumber cahaya, optik tampilan geometri tetap, tiga photocells yang disesuaikan dengan Observer Standar yang ditetapkan secara internasional, dan prosesor onboard atau koneksi kabel ke unit prosesor / display / komputer.

Dalam pengoperasiannya, lensa sensor dari colorimeter biasanya ditempatkan tepat di atas area spesimen yang akan diukur – misalnya, sepotong kain yang dicelup atau chip plastik berwarna. Untuk spesimen film cair atau berwarna, di mana cahaya yang ditransmisikan harus diukur, spesimen ditempatkan dalam kompartemen transmitansi instrumen atau pada pemegang sampel khusus. Selanjutnya, operator mengaktifkan sumber cahaya yang tercermin dari spesimen dan melewati tiga photocells, yang menentukan komponen merah, hijau dan biru, kemudian mengirimkan data ke komputer mikro. Komputer mikro akan menghitung nilai tristimulus X-Y-Z dan menangkap data, yang akan ditampilkan pada layar atau dicetak.Bottom of Form

Sementara nilai tristimulus berguna untuk menentukan warna, warnanya tidak memungkinkan visualisasi warna yang mudah. Dengan demikian, sejumlah model matematis dan metode grafik telah dikembangkan di bawah naungan Komisi Internasional de l’Eclairage (CIE). Konseptualisasi ini disebut sebagai ruang warna. Ruang warna lebih dekat dengan mengekspresikan atribut warna relatif seperti lightness / darkness (kecerahan / kegelapan), saturasi (kromatisitas) dan rona (hue). Mereka sangat berguna dalam mengukur dan membandingkan perbedaan warna antara dua spesimen – misalnya, warna target yang harus berulang kali direproduksi dalam proses produksi.

 

Gambar 1. Sensitivitas spektral sesuai dengan mata manusia (fungsi pencocokan warna dari Pemantau Standar 1931).

 

 

 

Hue adalah istilah yang digunakan untuk klasifikasi warna umum – wilayah spektrum yang terlihat (380 sampai 700 nm) – di mana pantulan cahaya paling terang terjadi. Hues yang dianggap biru cenderung memantulkan cahaya di ujung bawah spektrum, hijau di wilayah tengah, dan merah mendekati ujung yang lebih tinggi. Gambar 1 menunjukkan sensitivitas spektral yang sesuai dengan mata manusia.

Terang / gelap dapat diukur secara independen dari rona. Misalnya, seberapa cerah warna jeruk nipis bisa dibandingkan dengan kecerahan buah cherry. Saturasi menggambarkan kejernihan / kekusaman dari warna yang dirasakan dan, seperti ringan, dapat diukur secara independen dari rona.

Di antara satuan warna yang paling banyak digunakan untuk mendefinisikan dan mengekspresikan secara matematis, atribut ini adalah ruang warna YIE CIE yang didirikan pada tahun 1931; ruang warna L * a * b * 1976; dan ruang warna L * C * h. Ruang warna lainnya, seperti CIELUV, Hunter Lab, dikembangkan oleh Richard S. Hunter, dan sistem notasi warna Munsell, juga dapat digunakan.

Gambar 2. Diagram Kromatisitas X,Y 1931

Seiring berjalannya waktu, representasi ruang warna telah disempurnakan lebih dekat sesuai dengan perbedaan warna persepsi mata manusia seperti yang didefinisikan oleh eksperimen lanjutan dan statistik rata-rata.

Nilai X-Y-Z dan ruang warna Yxy

Salah satu representasi ruang warna pada bacaan diatas adalah diagram kromatisitas CIE 1931 X, Y (Gambar 2). Diagram ini digunakan untuk grafik warna dua dimensi, tidak tergantung pada kecerahan. X dan Y adalah koordinat kromatisitas yang dihitung dari nilai tristimulus X-Y-Z. Dalam diagram ini, warna achromatic mengarah ke tengah, dan kromatisitas meningkat ke arah tepi. Sebuah apel merah yang diukur secara kolorimetri di mana koordinat kromatisitasnya adalah X = 0,4832 dan Y = 0,3045, dapat ditempatkan di ruang warna ini pada posisi A (lingkaran biru).

Istilah ini juga disebut sebagai CIELAB, satuan warna L*a*b* telah diumumkan pada tahun 1976 untuk menyesuaikan salah satu masalah dari satuan warna Yxy asli. Jarak yang sama pada diagram kromatisitas X, Y tidak sesuai dengan perbedaan warna. Dalam diagram L*a*b*, warna solid, L * menunjukkan lightness/kecerahan, a* dan b* adalah koordinat kromatisitasnya. Di sini, a* dan b* menunjukkan arah warna (+ a* adalah arah merah, -a* adalah arah hijau).

Gambar 3. Diagram Kromatisitas a*, b*

Satuan warna L * C * h menggunakan diagram yang sama dengan ruang warna L * a * b *, namun ia menggunakan koordinat silinder, bukan empat persegi panjang. L * adalah sama dengan diagram L * a * b *. C * adalah kroma, dan h adalah rona sudut. Nilai C * adalah 0 di pusat untuk warna achromatic dan meningkat sesuai jarak dari pusat. Sudut Hue (h) dimulai pada sumbu + a dan dinyatakan dalam derajat saat poros kroma berputar berlawanan arah jarum jam.

Hasil pengukuran dari sebuah colorimeter dinyatakan dalam nilai X-Y-Z untuk sampel terukur, dan juga unit satuan warna seragam lainnya yang diterima. Dengan membandingkan pengukuran warna target dengan spesimen sampel, pengguna tidak hanya memperoleh deskripsi numerik dari suatu warna, namun juga dapat mengungkapkan sifat perbedaan warna antara dua spesimen yang terukur. Titik warna menunjukkan perbedaan dalam lightness, kromatisitas dan rona antara target dan sampel.

Gambar 4. Colorimeter portable memungkinkan pengukuran pada lokasi produksi atau lokasi terpencil.

Pengukuran warna yang dilakukan di satu lokasi dan dinyatakan dalam satuan ruang warna tertentu kemudian dapat dibandingkan dengan pengukuran yang dilakukan di lokasi lain atau di lain waktu dan dikomunikasikan dalam bahasa yang diterima secara internasional. Dengan cara ini, pengukuran kolorimetrik menghilangkan subjektivitas dalam persepsi warna dan perbedaan warna.

Colorimeters Masa Kini

Berbagai colorimeter tristimulus tersedia saat ini untuk pengambilan sampel warna saat produksi, inspeksi, dan kontrol kualitas warna. Banyak perangkat portabel yang dioperasikan dengan baterai yang memungkinkan pengukuran warna objektif di lokasi produksi atau di lokasi terpencil. Mereka menampilkan berbagai apertures dan tampilan iluminasi / geometri untuk aplikasi tertentu, berbagai tingkat kemampuan pemrosesan data, dan banyak aksesoris lainnya.

Colorimeters dalam konfigurasi mikroskopis digunakan untuk pengukuran benda-benda kecil yang akurat seperti pil dan reagen obat. Non-contact colorimeter dapat mengukur warna tekstil, kertas dan koil pada jalur produksi secara online. Instrumen palmtop kecil bahkan telah dirancang untuk aplikasi yang sangat spesifik seperti pengukuran kontras makanan yang dipanggang, digoreng, dan diproses.

Dengan memantau konsistensi warna dalam operasi produksi dan pemrosesan secara ketat, bisnis dan industri telah mengurangi biaya signifikan limbah/waste dan penolakan produk, dan secara bersamaan meningkatkan efisiensi dan produktivitas kerja.

Pengukuran Warna Pada Surimi

surimiSurimi adalah jenis makanan olahan yang dapat ditemukan dalam berbagai masakan Asia. Ia terbuat dari ikan mincing atau daging lainnya yang dibuat dalam bentuk adonan. Tergantung pada rasa yang diinginkan dari produk surimi, tambahan zat aditif yang berbeda ditambahkan. Jika surimi dikemas dan dibekukan, bahan pengawet seperti krioprotektan ditambahkan selama proses pencampuran adonan untuk mempertahankan kesegaran dan kualitasnya.

Dalam industri makanan, warna tidak hanya merupakan indikator penting terhadap kesegaran dan kualitas makanan, namun juga merupakan faktor penting dalam mempengaruhi pilihan makanan konsumen. Penerapan teknologi penilaian warna instrumental selama proses pembuatan surimi dapat membantu meningkatkan kualitas warna dan hasil produksi.

Dalam tahap penelitian dan pengembangan, alat ukur warna dapat membantu menentukan jumlah aditif yang dibutuhkan untuk menghilangkan pigmen kuning dan studi tentang surimi. Pada tahap proses pengontrolannya, alat ukur warna dapat digunakan untuk memantau warna surimi selama pencampuran bahan serta pengecekan dan penilaian dari kedua bahan baku dan produk surimi akhir. Satuan warna yang biasa digunakan adalah CIE L*a*b*. Warna kekuningan yang tidak diinginkan dalam surimi dapat ditentukan dengan nilai *b. Nilai kemerahan, yang ditunjukkan oleh nilai *a, dapat digunakan untuk menentukan kesegaran bahan baku.

Spectrophotometer CM-5

Alat ukur warna seperti Konica Minolta Spectrophotometer CM-5, dengan top port dan ruang transmitansi, cocok untuk mengukur sampel makanan apapun. Bersama dengan aksesoris seperti cawan petri, target mask, dan cell, produsen surimi dapat mengukur warna dengan mudah.

Klik disini untuk mempelajari lebih lanjut.

Jika terdapat pertanyaan lebih lanjut mengenai Spectrophotometer CM-5 Konica Minolta serta aplikasi lainnya, silakan menghubungi PT Almega Sejahtera melalui email: marketing@almega.co.id

Bagaimana Pengukuran Warna dan Penampilan Bekerja di Industri 4.0?

Industri 4.0, kata kunci untuk manufaktur dalam waktu dekat menggunakan teknologi Internet of Things (IoT) ke dalam manufakturnya. Seringkali disebut sebagai revolusi industri ke-4, Industri 4.0 bekerja dengan menggunakan teknologi digital untuk membangun sesuatu secara efisien. Inti Industri 4.0 adalah pabrik cerdas yang menggunakan teknologi informasi dan komunikasi di supply chain serta produksi untuk meningkatkan kualitas dan efisiensi.

Pemilik merek otomotif memiliki plants yang tersebar di seluruh dunia. Merek otomotif terkemuka di dunia memiliki lebih dari 100 pabrik di seluruh dunia. Untuk memastikan konsistensi warna suku cadang / parts otomotif adalah tantangan yang sulit. Dengan komponen yang berasal dari ratusan supply chain, untuk dapat memenuhi spesifikasi warna yang tepat bukanlah hal yang mudah.

Dengan banyak standar fisik dan sample yang beredar, untuk mendapatkan warna yang tepat dapat menjadi hal yang membingungkan dan rumit. Lalu, bagaimana sebuah perusahaan otomotif bergerak menuju Industri 4.0?

Sensor, analisis data, dan komputasi awan (cloud computing) adalah kunci bagi Industri 4.0 untuk mendorong efisiensi. Warna, gloss dan tekstur, serta dasar pengukuran warna dan penampilan menggunakan sensor dan dengan teknologi sekarang ini, sudah mungkin bagi kita untuk memiliki inter-instrument agreement (IIA) spektrofotometer, gloss meter, dan sistem pengukuran tampilan total yang tinggi.

alat ukur warna konica minolta

Spektrofotometer Konica Minolta CM-25cG memiliki data IIA yang sangat baik dan data yang dapat direproduksi dapat menghasilkan data warna digital yang bermakna. Selain itu, dengan Rhopoint IQ-S 20/60/85 dan Total Appearance Measurement System, informasi gloss dan tekstur dapat dikomunikasikan secara efektif sehingga  menghasilkan penampilan yang harmonis untuk inspeksi otomotif.

Ribuan sampel fisik yang kompleks dan mahal dalam supply chain sekarang dapat dikomunikasikan secara digital. Bersama dengan platform cloud, perusahaan global dapat mengatur warna data digital dengan lancar.

Dengan Industri 4.0, para produsen otomotif dapat mempersingkat proses pengukuran warna dengan menggunakan manajemen data warna digital serta alat ukur warna untuk menjaga kualitas warna pada otomotif.

Untuk informasi lebih lanjut mengenai alat ukur warna dan cahaya pada otomotif, silakan menghubungi PT Almega Sejahtera melalui email: marketing@almega.co.id

Mengukur Warna Coklat

Coklat memiliki berbagai bentuk dan sering digunakan sebagai bahan penyedap dalam banyak produk-produk confectionery. Sifat seperti warna dan penampilan merupakan atribut penting saat menentukan kualitas coklat. Di industri coklat, proses pemutihan pada permukaan coklat (fat bloom) tidak diinginkan. Fenomena yang diinginkan ini adalah hasil dari kesalahan selama produksi, yaitu seperti tempering dan fase pendinginan/cooling, serta kondisi penyimpanan yang tidak tepat.

Alat ukur warna banyak digunakan di industri makanan karena alat ukur warna menawarkan pengujian warna secara tepat dan konsisten. Dalam tahap penelitian dan pengembangan, penggunaan alat ukur warna dapat membantu produsen coklat untuk menganalisa dan menyempurnakan formulasi mereka. Pada tahap proses pengontrolannya, alat ukur warna dapat digunakan untuk memantau warna dan penampilan selama pencampuran serta pemerataan fase coklat sehingga dapat memastikan bahwa warna pada coklat diuji dengan akurat dan konsisten.

Parameter yang umum digunakan untuk menentukan kualitas warna makanan adalah dengan menggunakan satuan warna CIE L*a*b*. Whiteness index (WI) adalah parameter lain yang dapat membantu untuk mengukur dan mengevaluasi fat bloom secara obyektif. Dengan bantuan alat ukur warna seperti Konica Minolta Spectrophotometer CM-5, produsen coklat dapat mengukur warna coklat dengan mudah sehingga membantu meningkatkan kualitas dan hasil produk coklat.

Untuk informasi lebih lanjut mengenai alat ukur warna untuk industri makanan dan minuman serta aplikasi lainnya, silakan hubungi PT Almega Sejahtera melalui email: marketing@almega.co.id

Pentingnya Konsistensi Warna pada Kosmetik

pengukuran warna kosmetikWarna menyediakan sarana bagi para artis untuk merubah kanvas yang kosong menjadi sebuah karya seni atau dinding yang putih menjadi fokus utama dari sebuah ruangan. Walaupun kebanyakan dari kita tidak memiliki kemampuan artistik seperti artis profesional, kita dapat melukis kanvas kita masing-masing setiap pagi, siang dan malam. Perempuan dan laki-laki mempunyai kemampuan untuk merubah wajah mereka dari pucat menjadi sawo matang dengan sentuhan kuas dan persediaan kosmetik mereka.

Teori warna, yang biasanya mengacu pada cahaya, cat, plastik, cairan dan makanan, juga ditemukan pada alat rias wajah (makeup). Di kosmetik, kita melihat dan memberi perhatian pada empat bagian dari teori warna. Pigmen adalah bagian dari makeup untuk memberi warna terhadap suatu bahan. Pengertian warna secara tiga dimensi yang umum adalah hue, chroma dan value. Hue menentukan nama yang ditetapkan pada sebuah warna. Chroma untuk menetapkan intensitas sebuah warna dan value menentukan terang atau gelap sebuah warna.

warna kosmetikYang terakhir, pemantulan warna di setiap tipe kosmetik, dimana hal ini dapat membedakan penampilan untuk matte, metalik, warna pekat, tembus pandang dan transparan. Jadi, lain kali Anda menggunakan kosmetik untuk berpergian, buatlah teman Anda kagum dengan menjelaskan bahwa Anda telah memilik harmoni warna yang melengkapi pakaian Anda.

Bahan-bahan tertentu dapat dikombinasikan untuk memberu warna dan konsistensi terhadap riasan Anda. Hal ini meliputi agen pewarna, peningkat volum (bulking agent), tabir surya dan bahan tambahan lainnya. Agen pewarna dihasilkan dari tiga bahan utama: mineral, tumbuhan dan hewan. Bubuk bit seringkali ditemukan pada kosmetuk untuk memberi kesan merah pada pipi. Mineral seperti belangkin/ter, bubuk aluminium dan oksida besi ditemukan di seluruh jenis kosmetik. Jadi lain kali Anda menggunakan kosmetik, ingat bahwa banyak teori dan teknologi pengukuran warna diaplikasikan pada produk kosmetik favorit Anda!

alat pengukur warnaUntuk pengetahuan lebih lanjut mengenai pengetahuan dan pengukuran warna untuk kosmetik atau bidang lainnya, silakan hubungi PT Almega Sejahtera melalui email marketing@almega.co.id.

 

Silakan baca artikel lainnya seputar “Konsistensi Warna dari Botol Sabun atau Shampo” DISINI