EoW September 2012

Technischer artikel

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.

Einzel-/ Doppelfarbe Einzelfarbe Doppelfarbe

Ziel der Prüfparameter

Durchmesser Liniengeschwindigkeit

2-6mm

<500m/min <500m/min <500m/min <500m/min

Farbabweichung dE <= 3-4 Trennung Haupt-/Streifenfarbe

2-2.5mm 1.5-2mm 1.5-2mm

Doppelfarbe Farbänderung und Streifenmangel Doppelfarbe Verhältnis zwischen Streifen- und

▲ ▲ Tabelle 2 : Prüfung mit unterschiedlichen Drahttypen und verschiedenen Qualitätskriterien

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.) entspricht die geometrische Länge dE (oder Delta-E, ∆ E) des Vektors zwischen den beiden Koordinaten, den visuellen Farbabweichungen: Da zwei unterschiedliche Farben in der Lab-Kugel sind,

Gleichung (1)

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

▼ ▼ 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

▼ ▼ 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)

Prüfung mit 1 Farbe (gelb) 2011-04-28

a*-Kanal [AU] L*-Kanal [AU]

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