Что такое метамерия, и почему это должно меня волновать?

Тим Мув (Tim Mouw)

Случалось ли вам когда-нибудь выйти из дома носить в черных носках, а, приехав на работу, обнаружить, что один из них темно-синий? Если да, то вы стали жертвой метамерии.

Метамерия это явление, возникающее, когда два цвета соответствуют друг другу под одними условиями освещения, но отличаются, когда освещение меняется.

Метамерные пары

На этих фотографиях одни и те же окрашенные образцы шерсти показаны под U30 флуоресцентной лампой (вверху) и лампой накаливания (внизу). Заметили, как образцы меняют свой цвет? Производители, естественно, стараются избежать подобного. Метамерные пары встречаются довольно часто, особенно в близких к нейтральным цветах, серых, белых и темных, как эти. По мере того, как цвета становятся светлее или более насыщенными, количество возможных метамерных пар уменьшается.

Чтобы избегать метамерии в процессе производства цвета, мы должны знать, чем она вызвана.

Научные корни метамерии

Причина этого явления кроется в источнике света и том, как объект отражает этот свет, создавая ощущение цвета.

Выше приведены кривые отражения для ламп накаливания и дневного света. Обратите внимание на то, что лампа накаливания имеет много энергии в красной зоне, но гораздо меньше в синей. Из-за повышенной энергии в красной зоне, объекты, освещенные лампами накаливания, кажутся краснее, чем при дневном свете, который имеет пик в синей зоне.

С помощью спектрофотометра вы можете измерить объект и увидеть, сколько света он отражает в каждой точке во всей видимой области спектра. Полученные в результате данные его отражательной способности являются "отпечатками пальцев" этого цвета, и могут быть использованы для создания кривой отражения. Метамерные пары цветов кажутся идентичными в рамках одного определенного условия освещения, но на самом деле они имеют разные «отпечатки пальцев».

На графике справа показаны кривые отражения для двух красных цветов. Обе кривые сильно поглощают синее, поглощают умеренное количество зеленого, и обе довольно сильно отражают красное. Заметили, как кривые пересекают друг друга? Если два физических образца имеют кривые, пересекающие друг друга, как минимум, три раза, они являются метамерной парой. Когда объекты являются метамерной парой, метамерия очевидна и, хотя они иногда кажутся одинакового цвета, они не будут соответствовать друг другу при любых условиях освещения.

Что вызывает метамерию?

Метамерия часто встречается, если продукт собран с использованием различных материалов. Автопроизводители постоянно борются с этим явлением. Хотя краска корпуса сделана из пигментов, отличных от использующихся в бамперах и зеркалах заднего вида, а ткань обивки окрашивается красителями, не имеющими ничего общего с «отпечатками» пигментов, используемых для пластиковой приборной панели, собранный автомобиль должен совпадать по цвету практически при всех типах освещения.

Флуоресцентные оптические отбеливатели также часто служат причиной метамерии для бумаг, тканей и жидкостей. В этом процессе, химикат поглощает ультрафиолетовую энергию из диапазона ниже видимого и излучают эту энергию на более длинных волнах, что делает цвет белее. Оптическими отбеливателями бывает трудно управлять, и они часто вызывают метамерные пары.

Хотя эти рубашки на вид совпадают по цвету под дневным освещением, под ультрафиолетом мы видим, что они на самом деле состоят из метамерных пар

Метамерию необходимо тщательно контролировать при сборке деталей от различных поставщиков, потому что любая разница красящего состава или процесса окраски изменит «отпечаток».

Что можно сделать?

Используйте спектрофотометр для замера и сравнения «отпечатков пальцев» цвета. Это не должно быть последним шагом: измерение красителей перед их использованием в производстве, гарантирующее, что они не являются метамерными парами, экономит много времени и сырья.

Перед отправкой продукции, используйте просмотровую световую кабину для оценки цвета при различных условиях освещения. Разные «отпечатки пальцев» не создадут проблем, если вы убедитесь, что цвета соответствуют подо всеми возможными условиями освещения.