올바른 색차 관리 방법을 사용하고 있습니까?

[김동호]

2016 년 6 월 15 일 Tim Mouw 작성

색을 시각적으로 평가할 때 모든 사람은 색 지각 능력에 따라 색채 일치(color match)를 수락하거나 거부합니다. 제조 분야에서 이러한 주관성은 고객, 공급업체, 벤더(vendor), 생산 및 관리 간에 혼란과 좌절을 초래할 수 있습니다.

이들 간의 색차가 허용 가능한 범위입니까?

이것이 측색 장치가 많은 산업에서 중요한 이유입니다. 분광 광도계를 사용하여 색을 측정하면 정확한 결과를 얻기 위해 스펙트럼 데이터를 전달하고 비교할 수 있습니다.

색채 결정(color decision)을 돕기 위해 색차 허용치라는 색차 허용 한계를 지각된 색차가 허용 가능한가에 대한 지침으로 설정할 수 있습니다. 색차 허용치는 색상을 제어하고, 생산 실행 내에서 일관성을 보장하며, 로트(lot) 간 변동성을 최소화하는 데 사용됩니다. 그러나 스펙트럼 데이터와 색차 허용치를 사용하여 색을 정량화하더라도 고객과 공급 업체는 여전히 동의하지 않습니다.

왜 이런 일이 발생합니까?

수년 동안 다양한 색의 수치 표시 시스템이 개발되었습니다. 고객과 공급 업체가 서로 다른 것을 사용하는 경우 색차 허용 범위 및 이에 따라 허용되는 색이 달라집니다. 오늘은 어떤 방법을 사용하든 준비할 수 있도록 가장 일반적인 색차 관리 방법을 살펴 보겠습니다.

항상 눈을 믿을 수 없는 이유

인간의 눈은 색차를 구분하는데 한계가 있습니다. 색 기억 손실, 눈의 피로, 색맹 및 관측 조건 외에도 눈은 색상 (적색, 녹색, 청색), 채도(포화도) 또는 명도(밝기, 어두움)의 차이를 동일하게 감지할 수 없습니다. 실제로 평균 관찰자는 먼저 색상 차이를, 채도 차이를 두번째로, 명도 차이를 마지막으로 보게됩니다.

McAdam의 색도 다이어그램

결과적으로 허용 가능한 색채 일치에 대해 설정된 색차 허용치는 명도, 색상 및 채도에 대한 다양한 제한이 있는 3차원 경계를 갖습니다. 수년에 걸쳐, 색차 허용치 관리는 눈의 민감도와 가장 잘 연관되는 방법을 만들기 위해 발전했습니다.

David MacAdam은 전체 색채 범위에 대한 인간의 지각 한계를 결정한 최초의 사람 중 하나입니다. 이를 위해 그는 다양한 마스터 표준을 생성한 다음, 관찰자가 대상 색과 차이를 발견할 때까지 각 색의 색상, 채도 및 명도를 변경했습니다. 그 결과 색도도(chromaticity diagram)에 표시된 그림은 시각적으로 허용되는 타원형 영역을 보여줍니다.

색차 해석을 개선하는 방법

1 – CIELAB

CIELAB 색 공간의 3D 측면

CIELAB 또는 L*a*b*는 국제적으로 인정된 최초의 색 공간이었습니다. L*a*b* 값은 모든 색상 수학적 모델의 중추인 3자극 값(X, Y, Z)에서 계산됩니다. CIELAB 색상 공간에서 색상의 위치는 3차원 직사각형 좌표계로 정의됩니다.

• L*은 색의 밝기 또는 어둡기를 나타냅니다.
• a*는 빨강-녹색 축에서 색의 위치입니다.
• b*는 노란색-파란색 축에서 색의 위치입니다.

색의 L*a*b* 위치가 결정되면 허용 가능한 색차를 나타내기 위하여 직사각형 색차 허용치 상자를 그 주위에 그릴 수 있습니다.

녹색/파란색의 상대적으로 어두운(L*=42.65, a*=-23.01, b*=10.50) 이 색은 L*a*b* 색상 모델에서 3개의 숫자로 정의됩니다. a*와 b*는 모두 음수이며 측정된 점을 녹색/파란색 사분면에 배치합니다.

그러나 시각적인 허용치는 직사각형이 아닌 타원의 모양이기 때문에 L*a*b* 색 공간에서 색차 허용치 상자를 사용하면 문제가 발생할 수있는 곳이 있습니다. 일부 pass된 색은 합격돼서는 안되며 일부 허용되는 색은 불합격(fail)될 수 있습니다.

2 – L*C*h°

L*C*h° 색차 계산은 L*a*b* 값에서 파생되지만 수학은 직각 좌표계를 원통형 극 좌표계로 변환합니다.

• L*는 L*a*b*에서와 동일하며 명도 평면을 나타냅니다.
• C*는 색 공간의 중심에서 측정된 색까지의 벡터 거리를 계산합니다. C* 값이 클수록 채도가 높아집니다.
• ∆h°는 두 색간의 계산된 색상 차이입니다.

L*C*h° 극 좌표계를 사용하여 색차 허용치를 설정하면 색차 허용치 상자를 색상 각도 방향으로 회전할 수 있습니다. 이것은 인간의 색상 인식과 더 밀접하게 일치하여 인간 관찰자와 기기 측정 값 사이의 불일치 가능성을 줄입니다.

이 이미지는 L*a*b*로 설명되었지만 L*C*h° 시스템을 사용하는 동일한 색 평면에서 동일한 청록색 점을 보여줍니다.

아래 이미지는 L*a*b* 및 L*C*h°의 색차 허용치를 비교합니다 . 검은 색 타원은 색차 허용 범위 내에서 시각적으로 나타나는 색 범위를 보여 주며, 색 지각 타원 주변의 빨간색 사각형은 측색 소프트웨어에 의해 "색차 허용 범위내"로 기록됩니다.

보시다시피 L*C*h° 시스템은 인간의 지각과 더 밀접하게 관련되어 있지만 여전히 정확하지는 않습니다.

3 – CMC, CI94 및 CIE2000

가장 최근에 허용되는 색차 관리 방법은 DECMC, CIE94 및 CIE2000과 같은 타원형입니다. 이것은 새로운 색 공간이 아니라 색 공간에서 색의 위치를 ​​기반으로하는 색차 계산 방법입니다. 이것은 시각적으로 평가된 색차와 와 기기 측정으로 계산된 색차 사이에 더 나은 일치를 제공합니다.

CMC 공차 모델

위의 이미지는 적도 근처에서 양분된 이러한 3차원 색채 모델의 조각을 보여줍니다. 중앙은 회색이고 어떤 방향으로든 이동하면서 채도가 증가합니다. 색상 각도가 0인 빨간색이 오른쪽에 있습니다. 시계 반대 방향으로 이동하면 색상이 주황색, 노란색, 녹색 등으로 바뀝니다.

이러한 색차 관리 시스템은 대상 색 주변의 색 공간에 색차 허용 타원체를 만듭니다. 타원체는 색차 허용 범위의 부피를 나타내며, 색 공간에서 색의 위치에 따라 크기가 자동으로 달라져 시각적 색 지각을 보다 가깝게 나타냅니다. 보시다시피, 색 공간의 주황색 영역에있는 타원은 녹색 영역의 넓고 둥근 타원보다 길고 좁습니다. 타원의 크기와 모양은 채도가 증가함에 따라 변경됩니다.

이러한 방정식을 통해 사용자는 허용 가능한 것으로 간주되는 것과 더 잘 일치하도록 색차 타원의 전체 크기를 변경할 수 있습니다. 눈은 일반적으로 색도(C, 색상 및 채도) 차원에서보다 명도(L) 차원의 변화를 더 많이 수용합니다.

완벽한 색차 관리 시스템을 아직 고안하지는 못했지만 이러한 타원형 색차 관리 방법은 색차를 보는 방법을 가장 잘 나타내며 많은 산업에서 인정되는 표준입니다.

이것은 제조업체에게 무엇을 의미합니까?

• 허용되는 색차는 산업 및 응용 분야에 따라 다릅니다. 예를 들어, 플라스틱 버블 컨테이너의 색차 허용치는 35,000 달러의 자동차에 대한 플라스틱 대시 보드보다 높습니다.
• 색차에 대해 논의할 때 동일한 색차 관리 시스템에 대해 이야기하고 있는지 확인하십시오.
• 측색 장비 및 소프트웨어 내에서 색차 허용치를 설정할 때 정확한 결과를 계산하려면 색차 관리 시스템도 선택해야 합니다.

색채 모델 및 색차 허용치에 대해 자세히 알아 보려면 색채 및 appearance에 관한 기초 세미나를 참조하십시오.

출처: http://ow.ly/lzYr50CdWPE