Wann ist eine Mittelwertbildung bei der Farbmessung angebracht?

Die Messung von Teppichmustern kann schwierig sein, da die Textur das Produkt heller oder dunkler erscheinen lassen kann, als es tatsächlich ist. Eine Durchschnittsmessung Ihrer Muster kann Ihnen helfen, diese Herausforderung zu meistern. Bildquelle: Shutterstock-Benutzer Alena Ozerova

Einige Textilien sind schwieriger auf Farbkonsistenz zu prüfen als andere. Ein Textilhersteller kann problemlos ein Stück eines unifarbenen blauen Jersey-Stoffes prüfen, da das Material flach, undurchsichtig und homogen ist. Bei dieser Art von glatten, festen Textilien muss der Hersteller nur eine Messung mit einem Spektralphotometer vornehmen, um festzustellen, ob der gefärbte Jersey-Stoff den Farbstandards des Herstellers entspricht. Aber nicht alle Textilien sind farblich homogen; Stoffe wie Cord, schwere Strickwaren und Frottee weisen Texturvariationen auf, die eine Messung mit einem Spektralphotometer wesentlich schwieriger machen. Wenn der Hersteller die Farbe solcher Stoffe nur in einem kleinen Bereich des Musters misst, gibt es keine Garantie dafür, dass diese Messung mit anderen Messungen desselben Stoffes übereinstimmt - bewegen Sie sich nur einen Zentimeter nach rechts von Ihrer ersten Messung weg, werden Sie wahrscheinlich feststellen, dass die Farbanzeige völlig anders ist.

Wie kompensieren die Hersteller bei der Prüfung der Farbkonsistenz strukturierte oder inhomogene Produkte wie dieses? Eine Methode ist die Mittelwertbildung der Farbmessungen, um einen Gesamteindruck von der Farbe des Produkts zu erhalten. Durch die Mittelwertbildung Ihrer Probenmessungen stellen Sie sicher, dass Ihre Farbmesswerte so genau wie möglich sind, selbst wenn Sie mit Materialien arbeiten, die sich in ihrer Beschaffenheit erheblich unterscheiden. Um diese Methode richtig anwenden zu können, müssen Sie jedoch wissen, wann es sinnvoll ist, den Mittelwert Ihrer Proben zu ermitteln, und wann Sie nur eine einzige Messung vornehmen sollten. Schließlich kann es zeitaufwändig sein, mehrere Messungen derselben Probe vorzunehmen. Daher ist es wichtig, nur bei den Produkten einen Mittelwert zu ermitteln, die tatsächlich diese zusätzliche Aufmerksamkeit erfordern.

Die Ermittlung des Durchschnittswerts kann Ihnen helfen, die Farbe von Produkten wie Zahnpasta genau abzulesen, insbesondere von solchen, die Flecken bunter Schwebeteilchen enthalten. Bildquelle: Shutterstock-Benutzer kikovic

Was ist Stichprobenmittelung?

Die Mittelwertbildung von Proben ist eine optionale Farbmessmethode, die es Ihnen ermöglicht, zahlreiche Messungen derselben Probe oder Charge vorzunehmen, um ein Ergebnis zu erhalten, das das Produkt als Ganzes am besten repräsentiert. Wenn Sie mehrere Messungen vornehmen, z. B. bei einer Zahnpasta, die bunte Mikroperlen enthält, wird sich jede neue Messung wahrscheinlich leicht von der letzten unterscheiden. Eine fast klare Zahnpasta kann überwiegend durchsichtig erscheinen, aber wenn ein Bereich Ihrer Probe etwas mehr blaue Peelingpartikel enthält als ein anderer Bereich der Probe, könnte das Spektralphotometer einen Farbmesswert liefern, der nicht repräsentativ für die gesamte Produktcharge ist. Infolgedessen kann das Spektralphotometer die Probe als zu blau in nur einem kleinen Bereich anzeigen. Wenn Sie mehrere Messungen derselben Zahnpastaprobe vornehmen und die Ergebnisse mitteln, erhalten Sie ein genaueres Bild davon, ob das Produkt tatsächlich innerhalb der Farbtoleranz liegt.  

Es gibt zwei Möglichkeiten, Farbmuster Ihrer Produkte zu mitteln: optisch oder statistisch. Hier sind die wichtigsten Unterschiede zwischen den beiden Methoden:

Optische Messungen

Eine optische Durchschnittsmessung wird von einem Spektrophotometer automatisch durchgeführt. Mit Hilfe eines Farbsensors beobachtet das Gerät alle verfügbaren räumlichen Daten aus dem Sichtbereich der Probe und bildet den Mittelwert dieser Ergebnisse, um Ihnen einen einzigen Gesamtmesswert zu liefern. Je größer der Sichtbereich ist, desto genauer ist der Messwert, da dem Gerät mehr Daten zur Verfügung stehen, mit denen es arbeiten kann. Eine optische Messung allein ist jedoch nicht immer für jede Probe geeignet. Bei strukturierten Proben oder Proben, deren Farbe von einem Bereich zum anderen variiert, sagt eine einzige Messung möglicherweise nicht alles aus, was Sie über die Gesamtfarbe des Produkts wissen müssen. Stattdessen müssen Sie den zusätzlichen Schritt einer statistischen Durchschnittsmessung unternehmen.

Statistische Erhebungen

Eine statistische Messung geht über das hinaus, was viele Spektralphotometer automatisch durchführen. Bei einer statistischen Durchschnittsmessung führen Sie mehrere optische Messungen nacheinander durch und berechnen dann einen Gesamtdurchschnittswert für alle diese Ergebnisse. Die Hersteller haben die Wahl zwischen zwei verschiedenen Arten von statistischen Messverfahren:

• Mehrere Messungen einer Probe: Die erste Möglichkeit besteht darin, mehrere Messungen der gleichen Probe in verschiedenen Bereichen vorzunehmen. Wenn Sie z. B. einen Shag-Teppichboden messen, können Sie Ihre Probe so in den Sichtbereich des Spektralphotometers legen, dass nur die untere rechte Ecke des Teppichmusters sichtbar ist. Sobald Sie Ihren ersten Messwert erhalten haben, können Sie das Muster um 90° drehen und einen anderen Teil der Probe messen. Wiederholen Sie diesen Schritt so oft, bis Sie das Gefühl haben, dass die von Ihnen vorgenommenen Messungen die gesamte Probe angemessen repräsentieren. Anschließend können Sie den Durchschnitt all dieser Messungen berechnen, was Ihnen eine genaue Darstellung der gesamten Probe liefern sollte. Zur Erleichterung dieses Prozesses sind einige Spektralphotometer mit einer ausgereiften Farbmesssoftware wie EasyMatch QC ausgestattet, die den Durchschnitt aller Einzelmessungen für Sie ermittelt.
• Mehrere Messungen von mehreren Proben: Die zweite Möglichkeit, statistische Durchschnittswerte Ihrer Proben zu ermitteln, besteht darin, mehrere Messungen von derselben Charge oder demselben Los von Produkten vorzunehmen. Dies kann sinnvoll sein, wenn Sie Produkte herstellen, die an sich weitgehend homogen sind, aber untereinander farblich variieren können. Ein gutes Beispiel hierfür sind Backwaren. Ein Laib Brot kann einen festen, gleichmäßigen Braunton haben, aber dieser Laib kann dunkler erscheinen als andere, die in der gleichen Charge gebacken wurden.

Um zu prüfen, ob Ihre Produkte innerhalb der Farbtoleranz liegen, können Sie mehrere Messungen an verschiedenen Produktproben vornehmen und dann den Durchschnitt dieser Messwerte ermitteln, um einen Gesamtüberblick darüber zu erhalten, wie diese Charge im Vergleich zu anderen Chargen aussieht. Wenn Sie Brot herstellen, stellen Sie vielleicht fest, dass eine große Charge Brot von Laib zu Laib gleichmäßig gefärbt ist, aber wenn Sie die Durchschnittswerte der gesamten Charge mit denen der gestrigen Charge vergleichen, stellen Sie vielleicht fest, dass die gestrige Charge im Durchschnitt viel heller war. Das könnte ein Zeichen dafür sein, dass Ihre Öfen zu heiß sind oder dass es ein anderes Problem in Ihrer Produktionslinie gibt. Indem Sie die Farbe für die gesamte Charge mitteln, können Sie solche Probleme schnell erkennen, bevor sie sich auf zukünftige Produkte auswirken.

Stoffe wie Cordsamt sind strukturiert, was bedeutet, dass einige Bereiche des Musters mit bloßem Auge dunkler erscheinen als andere. Bildquelle: Shutterstock-Benutzer Sezamnet

Wann Sie Ihre Proben mitteln sollten

In vielen Industriezweigen wird der Durchschnitt der Farbmessungen ermittelt, um sicherzustellen, dass jedes Produkt innerhalb der Farbtoleranz liegt. Einige der häufigsten Beispiele für Produkte, die von der Mittelwertbildung profitieren, sind:

• Durchsichtige Flüssigkeiten, die Schwebeteilchen enthalten (wie Zahnpasta oder Gel-Peelings)
• dicke, klare Gele, die Luftblasen enthalten (wie Handdesinfektionsmittel)
• Produkte, die Kratzer oder Rillen auf der Oberfläche aufweisen (wie Laminatböden)
• Trübe Proben (wie Milchglas)
• Proben, die in Farbe oder Textur von einem Bereich zum anderen variieren (wie Garn)

Um den Durchschnitt der Messungen für Produkte wie diese zu ermitteln, ist es in der Regel ratsam, das Spektralphotometer auf den größtmöglichen Sichtbereich einzustellen, um ein genaueres Ergebnis zu erzielen. Außerdem sollten Sie Ihre Proben mindestens zwei- bis viermal drehen oder nachfüllen, damit das Spektralphotometer eine große Anzahl von Messungen zur Verfügung hat, die es mitteln kann.

Obwohl die Mittelwertbildung Ihrer Proben genauere Ergebnisse für Ihre Produkte liefern kann, ist diese Methode nicht unbedingt die richtige Wahl für jede Branche oder jeden Hersteller. Ein potenzieller Nachteil der Mittelwertbildung ist, dass sie zusätzliche Zeit in Anspruch nehmen kann und in vielen Fällen die erste Messung des Spektralphotometers an der Probe den Ergebnissen einer statistischen Mittelwertmessung sehr nahe kommt. Wenn Sie z. B. eine Farbprobe messen wollen, die undurchsichtig ist und in der Regel eine glatte Textur aufweist, dann kann eine einzelne Farbmessung für Ihre Bedürfnisse vollkommen ausreichend sein. Einige Hersteller entscheiden sich jedoch als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme dafür, mehrere Messungen von Farbprodukten vorzunehmen. Der Grund dafür ist, dass Umweltfaktoren wie die Probenvorbereitung die Ergebnisse der Farbmessung beeinflussen können.

Im Allgemeinen sollten Sie Ihre Probenmessungen mitteln, wenn Sie einen möglichst genauen Farbmesswert für Ihre Proben erhalten möchten oder wenn Ihre Proben in Bezug auf Textur oder Farbe zu stark variieren, um mit nur einer Messung einen genauen Messwert zu erhalten. Einige der modernen Spektralphotometer sind in der Lage, automatisch mehrere Messungen an einer Probe vorzunehmen, und viele übernehmen alle wichtigen Berechnungen für Sie. Es war noch nie so einfach, einen Mittelwert aus Ihren Messungen zu bilden, und diese Methode ist vielleicht die beste Option für Ihre Zwecke.

HunterLab-Flexibilität

Seit mehr als 60 Jahren arbeitet HunterLab eng mit Herstellern in einer Vielzahl von Branchen zusammen, die auf genaue Farbmessungen angewiesen sind, um die bestmöglichen Produkte herzustellen. Unsere Geräte werden derzeit in Branchen eingesetzt, die von Textilien bis zu Kosmetika und von festen Proben über Flüssigkeiten bis zu Pulvern reichen. Unser flexibler Service, gepaart mit modernen Spektralphotometern und Software, macht HunterLab zu einem führenden Unternehmen im Bereich der Farbmessung. Kontaktieren Sie uns, um herauszufinden, wie Sie unsere fortschrittlichen Farbmessgeräte und Dienstleistungen nutzen können.