EoW September 2012

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Technischer artikel
September 2012 75
▼ ▼ Bild 3: Simulierter 2-farbiger Draht im Scan-Feld. Der obere Teil zeigt die Ansicht
in Längsrichtung mit dem Sensor an der Spitze und dessen Öffnung als Konus
angegeben. Der untere Teil zeigt die Kameraansicht von den Sensoren aus bei einer
übereinstimmenden Zeit (mit den Durchschnittsfarbenwerten an der rechten Seite)
▼ ▼ Bild 4: L*-/ a*-/ b*-Kanal eines gelben Kabels während 15 Minuten. Kleine
graphische Darstellungen sind die entsprechenden Histogramme je Kanal. FWHM
der Histogramm-Diagramme ist L*≈2, a*≈1,25, b*≈1,5
Prüfung mit 1 Farbe (gelb) 2011-04-28
a*-Kanal [AU]
L*-Kanal [AU]
und –metrik zu definieren. Um
lediglich die Schwierigkeiten bei
der Interpretation von „Farbe“
für das menschliche Auge zu
beweisen, werden im Bild 1 zwei
Quadrate A und B dargestellt. Alle
klassifizieren A als dunkler als B,
dagegen haben beide die gleichen
Grauwerte. Das (sowie viele andere
optische Sinnestäuschungen)
erklären warum objektive
Farbbestimmungen durch das menschliche
Auge fast unmöglich sind.
Um die Farbe im physikalischen Sinn zu
beschreiben, stellt die Grundlage ein
Teil des elektromagnetischen Spektrums
dar, mit Wellenlängen von 350 bis
800nm, die vom menschlichen Auge als
„Farbe“ erkannt wird (in aufsteigender
Reihenfolge violett-indigo-blau-
grün-gelb-orange-rot). Eine bessere
physiologische Darstellung ist der
sogenannte Farbrad (oder Farbkreis), wo
verschiedene kreisförmige Sektoren mit
unterschiedlichen Farben gefüllt sind. Die
Farben in gegenüberliegenden Sektoren
sind als komplementär eingestuft, das
führt zum bekannten RGB-Model: mit
den drei Grundfarben Rot, Grün und
Blau, können alle anderen Farben durch
entsprechendes Mischen entstehen.
Das Mischen von Komplementärfarben
1:1 ergibt ein neutralgrau oder weiß
(zusätzliche RGB-Mischung). Dieses
Modell ist sehr gängig für Kameras
oder Bildschirmanwendungen,
dennoch handelt es sich um eine rein
mathematische Beschreibung ohne
jegliches Gefühl für die menschliche
Farbwahrnehmung.
1927 wurde im deutschen „Reich-
Ausschuß für Lieferbedingungen” (eine
Organisation für Qualitätssicherung) eine
Farbmusterkarte zusammengestellt, die
als Bezug für farbige Teile dienen sollte.
Diese Karte ist heute noch in der Industrie
sehr gängig als RAL-Palette classic/
design/effect[2] . Das schließt nicht das
komplette Kontinuum der Farbvariationen
ein und daher eignet es sich nicht für ein
automatisiertes System.
1931 hat die „Commission Internationale
de l’Eclairage” (CIE, eine internationale
Organisation, die sich mit Licht und
Farbe beschäftigt) eine Methode für
einen numerischen Ausdruck der
Farben vorgeschlagen, einschließlich
Gewichtfaktoren um eine gewisse visuelle
Farbdifferenzierung in der menschlichen
Wahrnehmung demselben geometrischen
Abstand im Farbraum anzupassen. Dieser
Versuch wurde 1976 überarbeitet und
ist als das L*a*b* Modell bekannt (auch
CIE-Lab-Modell genannt)[3] .
Der Farbraum basiert auf einem Farbrad
mit der Hauptachse Rot-Grün (a*
Achse) und Blau-Gelb (b* Achse) mit
unterschiedlichen Skalierungen.
Der äußere Rand bestimmt den Farbton,
während die Sättigung zum neutralgrau
in der Mitte abnimmt. Senkrecht
verlaufend zur Mitte liegt die Helligkeit
(oder Leuchtdichte) von absolut schwarz
zu rein weiß (L* Achse). Das Ergebnis
ist eine Kugel, wo alle sichtbare Farben
durch drei Koordinaten dargestellt
werden (L,a,b, Bild 2). (Genau festgelegt
ist CIE-Lab nur für reflektierende Farben.
In Falle von Lampen, Bildschirme oder
andere Lichtquellen ist eine geänderte
Beschreibung namens CIE-Luv vorhanden.)
Da zwei unterschiedliche Farben
in der Lab-Kugel sind, entspricht
die geometrische Länge dE (oder
Delta-E, ∆E) des Vektors zwischen den
beiden Koordinaten, den visuellen
Farbabweichungen:
Je kleiner ∆E, desto niedriger ist
der sichtbare Unterschied zwischen
diesen Farben. Entsprechend der
Sonderskalierung des Modells, ist die
wahrgenommene und berechnete
Abweichung die gleiche und von der
Durchmesser Liniengeschwindigkeit Einzel-/
Doppelfarbe Ziel der Prüfparameter
2-6mm <500m/min Einzelfarbe Farbabweichung dE <= 3-4
2-2.5mm <500m/min Doppelfarbe Trennung Haupt-/Streifenfarbe
1.5-2mm <500m/min Doppelfarbe Farbänderung und Streifenmangel
1.5-2mm <500m/min Doppelfarbe Verhältnis zwischen Streifen- und
▲ ▲ Tabelle 2: Prüfung mit unterschiedlichen Drahttypen und verschiedenen Qualitätskriterien
Gleichung (1)