컬러 측정1_측색과 색차_Color Measurement and Color Difference

1. 측색 (Color Measurement)

1) 기계 측색시 주의할 점

측색장비 관련해서는 하기 글을 참조하길 추천드린다.

https://farbls.tistory.com/6?category=931079

프린터의 컬러를 맞추는 방법 1 - 필수 요소

 

색을 측정할 때는 광원(Standard Illuminant), 관찰자(Standard Observer)를 반드시 선택해야 한다.

측정 화면 설정

 

• 물체표면 상태

표면이 매끈한지 또는 텍스타일 처럼 요철이 있는지에 따라서 측색 결과가 달라진다.

요철이 있다면 여러번 다른 부분을 측정하여 평균값을 사용해야 한다.

 

 

• 측정각도

45/0 방식은 빛이 물체에 닿은 후 한 방향에서 반사되는 값만 읽어내는 방식이다. 

일반적인 인쇄물에 적합하며, 금속이나 고광택의 물체에는 적분구형을 사용해야 한다.

 

적분구형 방식은 빛이 물체에 닿은 후 모든 각도에서 반사되는 값을 읽어내는 방식이다. 

금속처럼 반사율이 높은 물제를 측정하는 경우에 적합하며, 장비 금액도 최소 천만원에서 수천만원으로 고가이다.

 

 

적분구형 측정방식은 광택성분을 제외한 SPEX(Specular Excluded) 방식과 광택성분을 포함한 SPIN(Specular Included)방식이 있다.

물체의 외관, 모양(Appearance)이 중요한 경우에는 광택을 제외한 SPEX를 사용하고,

광택에 관계없이 동일한 재료의 질감을 비교하려면 SPIN을 사용한다.

 

 

• 배면(Backing)

물체가 투명도를 가지고 있다면 배경의 색에의해 측정된 결과가 달라진다.

기본적으로는 백색소재를 배면에 두고 측정하며, 백색잉크 측정시에는 검정소재를 배면에 두고 측정을 하기도 한다.

 

 

• UV Cut 필터

 

복사용지의 경우 백도를 높이기 위해서 형광증백제를 첨가한다.

그런데 측색장비는 이 형광증백제를 물체의 색으로 인지하여 위의 "UV cut 적용 전" 그래프처럼 백색을 높은 값으로 인식해서 약간 파란 톤으로 측정한다.

 

그래서 형광증백제로 인해 과다측정된 구간을 UV Cut 필터로 잘라내서, 사람의 눈과 비슷한 측색결과를 얻을 수 있게하면, 위의 "UV cut 적용 후" 그래프처럼 정상적인 백색으로 측정된다. 

즉, 형광증백제 교정(OBC, Optical Brightner Correction)을 위해 UV Cut 필터가 사용되는 것이다.

 

 

• 측정 구경(Aperture Size)

 

측정장비에 따라 다르며, Xrite i1 Pro2장비의 경우 4mm 직경을 갖고있다. 보통 4~8mm 정도를 사용한다. 

패치사이즈는 직경보다 2mm이상 크게 사용해야 안정적이다.

요철이 많은 텍스타일 소재의 경우에 측정편차를 줄이기 위해 더 넓은 직경이 요구되기도 한다.

 

2) 시감 측색

측색 장비를 통한 측정이 객관적이고 신뢰성이 있는 것은 사실이지만 무조건 장비만을 맹신해서는 안된다. 금속처럼 광택이 심하다거나 섬유처럼 짜임에 따라 기계로는 구분하기 힘든 차이가 있다. 기계는 눈을 대신할 뿐이지 실제의 눈이 아니므로 눈이 더 정확한 비교가 가능할 때도 있다. 

 

일단 시감비교를 할 때는 주기적으로 눈을 쉬어주어야 한다. 눈이 색을 뚫어지게 쳐다보면 빨리 피로해지기도 하지만 그 색에 적응해버리는 색 순응을 하게 된다. 즉, 다른 색을 같은 색으로 볼 수도 있는 것이다. 또한 색약이거나 나이가 들면서 약하게 감응할 수 있으므로 주의해야 한다.

 

따라서 측색은 기계 측색을 객관적 기준으로 삼되, 시감 측색도 반드시 병행하기를 권장한다.

 

 

2. 색차 (Color Difference)

두 물체의 색을 측정하면 Lab값을 알 수 있다.

이 Lab값들의 3차원상의 거리를 이용하면, 색의 차이를 수치로 표현할 수 있는데, 이것을 색차 라고 한다.

 

만일 두 컬러 C(L1, a1, b1)와 D(L2, a2, b2)가 있을 때 색차는 아래와 같이 계산할 수 있다. 

ΔEab=√((L2-L1)2+(a2-a1)2+(b2-b1)2)

 

아! 물론 엑셀에서 아래 값만 넣으면 쉽게 만들어 활용할 수 있다.

엑셀에서 사용하기 "=sqrt(sumsq((L2-L1),(a2-a1),(b2-b1)))"

 

ΔEab 값의 엑셀 수식

 

 

3. 색차식의 종류

색차는 ΔEab가 통상적으로 쉽게 사용되고 있으나 

두 컬러간의 거리와 실제 느끼는 색의 차이가 색상마다 다르다. 

예를들어 색차가 똑같이 5가 나더라도 빨강계열의 색이 노랑계열의 색보다 색차가 더 크게 느껴지는 것이다.

그래서 색차식에 컬러별로 가중치를 다르게 적용해서 개선된 색차식이 발표되었다.

 

ΔE94, ΔE00, CMC 등이 발표되었으며, CMC는 주로 섬유업계에서 쓰이고 있다. 

이렇듯 여러 색차식이 있다보니, 색차를 표기할 때는 어떤 색차식을 사용했는지 명기해야 한다. 

위의 색차식들은 엑셀을 활용해서 결과값을 얻을 수 있다.

 

[관련규격]   KS A 0063 색차 표시 방법 (Method for specification of colour differences for opaque materials)   

색차식에 따라 ∆Eab, ∆E94, ∆E00 등으로 구분하여 표기한다.   

색차식을 표기할 때에는 광원(D65, D50, C 등)과 시야(2도, 10도)를 함께 명기하도록 한다.

 

CIE ∆Eab 

CIE Lab 색공간의 두 위치에 대한 입체적인 거리

 

CIE 94

1994년에 발표된 개선된 색차식, CMC 색차식에 기반

 

CIE 2000

2000년에 발표된 개선된 색차식

 

CMC

1984년 영국염색학회(SDC)의 측색위원회(CMC : the Colour Measurement Committee)가 제안한 색차식으로 ISO, 영국표준(BS), AATCC(American, Association of Textile Chemists and Colorists) 표준시험법 등으로 채택되어 있으며 섬유산업에서 색채관리에 많이 사용되고 있다. L(명도):C(채도)=2:1을 주로 사용한다.

 

 

* 색차식과 관련한 내용은 하기 글을 읽어보시길 추천드린다.

farbls.tistory.com/58

컬러 값과 색차 변환기 (www.Brucelindbloom.com)