Ne kadar fark kabul edilebilir? Renk toleransları

Kısa cevap

Aynı ΔE değerine sahip iki sapma farklı kabul edilebilir, çünkü tek bir sayı farkın yönünü gizler: aynı CIEDE2000 değeri bir numunede açıklıktan, öbüründe tondan gelebilir ve formüllerin bu yönleri tartma biçimi birbirinden ayrılır; ürünün kullanımı da bazı yönleri ötekilerden daha önemli kılar. Bu yüzden iyi bir tolerans yalnız bir sayı değildir; hangi formülle, hangi ağırlıklarla, hangi ışık ve gözlemci için, hangi yönlere ne kadar izin verildiği ve sınıra yakın numunelerin gözle nasıl karara bağlanacağı birlikte yazılır. Sayısal sınır görsel değerlendirmeyle doğrulanana kadar yalnız bir ilk yaklaşımdır.

Tek sayı neyi gizler?

BI-20, bir renk farkı formülünün iki rengi tek bir sayıya nasıl indirdiğini ve görme ile kabul etme eşiklerinin neden «yarı yarıya» noktalar olduğunu anlattı; GT-10 da kabul toleransını bir marka renginin tanım tablosuna yerleştirdi. Bu ders o sayının bir üretim şartnamesine nasıl yazılacağını ele alıyor.

Toplam farkın arkasında üç bileşen vardır: açıklık farkı ΔL, kroma farkı ΔC ve ton farkı. Ton farkı derece cinsinden bir açı farkı olarak değil, renk uzayında bir uzaklık olarak ifade edilir, çünkü aynı açı farkı nötr eksene yakın, soluk bir renkte küçük, canlı bir renkte büyük bir uzaklık demektir.

Bileşenlerin işareti de bilgi taşır. ΔL artıysa numune daha açık, ΔC eksiyse daha soluktur; ton farkının yönü numunenin, örneğin, daha kırmızı mı yoksa daha sarı mı olduğunu söyler. Düzeltme yapacak boyacı ya da matbaacı için bu yön, toplam sayıdan daha değerlidir.

Aynı ΔE00, altı farklı sapma

Hedef renk olarak dört ten örneğinden ortadakini, C68863'ü seçelim; bu renk bir fondöten, bir yüz protezi ya da ten rengi bir kumaş olabilir. Hedefin çevresinde, CIEDE2000 farkı tam 2,00 olan altı sapma kurduk: her biri yalnız tek bir yönde hareket ediyor. Aynı altı numune için 1976 CIELAB farkını ve tekstilde kullanılan CMC(2:1) farkını da hesapladık:

CIEDE2000'e göre altı numune hedefe eşit uzaklıktadır. CMC(2:1) ise ton sapmalarını açıklık sapmalarının üç katından fazla büyük görür; 1976 formülü de kroma sapmalarını en büyük sayar. Üç formül aynı altı numuneyi üç farklı sırayla dizer. Tolerans «ΔE en fazla 2» diye yazılmışsa, hangi formülün kastedildiği bilinmeden hangi numunenin geçeceği de bilinemez. Formüller arasında sabit bir çevirme katsayısı da yoktur: CMC(2:1) değerinin CIEDE2000 değerine oranı, sapmanın yönüne göre 0,5'ten 1,6'ya kadar değişiyor.

Bu, «hangi formül doğru?» sorusundan çok «hangi formül bu ürünün görsel yargılarıyla uyuşuyor?» sorusudur. Formülün göz yargılarıyla uyumunu ölçmek için araştırmacılar STRESS gibi indeksler kullanır. García, Huertas, Melgosa ve Cui'nin önerdiği bu indeks sıfırda tam uyumu gösterir ve iki formülün aynı görsel veri karşısındaki başarımının istatistiksel olarak karşılaştırılmasına izin verir. Bir şirketin kendi ürünleri için yaptığı küçük bir görsel değerlendirme de aynı mantıkla, hangi formülün ve hangi ağırlıkların kendi ürününde daha az yanlış karar verdiğini gösterebilir.

Kutudan elipsoide

Tarihsel olarak en basit tolerans, her eksen için ayrı bir sınırdır: ΔL, Δa ve Δb* değerlerinin her birinin, örneğin ±1'in içinde kalması. Bu bir kutu çizer.

Kutunun sorunu köşeleridir: bir numune üç eksende de sınıra yakın durduğunda toplam uzaklığı tek eksendeki en büyük izin verilen farkın neredeyse 1,7 katına çıkar, ama yine geçer. Ayrıca a ve b eksenleri rengin tonuna göre yönlenmemiştir; turuncu bir renk için Δb* hem kromayı hem tonu karıştırır. LCh eksenlerinde tanımlanan bir kutu bu ikinci sorunu çözer, çünkü eksenlerden biri ton yönüne döner.

CMC formülünde elipsoidin büyüklüğü ayrı bir sayıyla ayarlanır. MT-04, ISO 105-J03'ün tekstilde l değerini çoğunlukla 2, c değerini 1 aldığını anlattı; bu oran açıklıktaki farka kroma farkının iki katı kadar izin verir.

Ticari faktör, formülün ürettiği biçimi korur ve yalnız ölçeği ürüne göre ayarlar. Kumaş tedarikçisi ile marka, görsel olarak kabul edilen ve reddedilen numunelerden yola çıkarak bu sayıyı birlikte belirler.

Ürün, kullanım ve zincir

Aynı sayısal sapmanın farklı kabul edilmesinin ikinci nedeni formülde değil üründedir. Kirchner ve Ravi'nin otomotiv kaplamaları üzerine çalışması bunun birkaç somut örneğini verir.

Bu çalışmanın her maddesi aynı ilkeye çıkar: tolerans, iki rengin nasıl görüleceğine göre belirlenir. Yan yana ve arada boşluk olmadan duran iki parça, farklı yerlerde duran iki ürüne göre daha dar bir sınır ister. Otomotivde bu kararların çerçevesi Alman standart kuruluşunun 2019 tarihli DIN 6175 standardıyla çizilir; standart, düz ve efekt kaplamalar için renk toleranslarını tek belgede toplar ve daha önceki iki parçalı sürümün yerini alır.

Zincir boyunca toleransın yarıya indirilmesi de ayrı bir tuzaktır. Otomobil üreticisi tedarikçiden 1,0 isterse ve tedarikçi kendi alt tedarikçisinden güvende kalmak için 0,5 isterse, en alttaki üretici, ürünün son kullanımında hiçbir gözün göremeyeceği farklar yüzünden parti reddeder.

Sektöre göre aralıklar

Tipik tolerans değerleri sektörden sektöre değişir ve çoğu, marka ile tedarikçi arasındaki sözleşmelerde kalır. Yayımlanmış ve doğrulanabilir birkaç ölçüt bu değişimi gösterir:

• Diş hekimliğinde Paravina ve arkadaşlarının yedi merkezde 175 gözlemciyle yaptığı çok merkezli çalışma, diş seramiklerinde yüzde 50 fark edilebilirlik eşiğini CIEDE2000 ile 0,8, kabul edilebilirlik eşiğini 1,8 buldu; aynı eşikler 1976 formülüyle 1,2 ve 2,7'ydi.
• Yüz protezlerinde ten renkli silikonlar için eşikleri BI-20 anlattı: kabul edilebilirlik eşiği açık numunelerde 2,1, koyu numunelerde 3,1'di.
• Baskı provasında, EK-17'nin anlattığı gibi, ISO 12647-7'nin 2016 revizyonu renk farkını CIEDE2000'e taşıdı ve spot renkler için 2,5'lik bir sapma sınırı tanımladı.
• Tekstilde ISO 105-J03 sabit bir değer vermez; CMC(2:1) formülünün ticari faktörü kullanım amacına göre taraflarca belirlenir.

Bu sayıların birbirleriyle karşılaştırılması ancak aynı formülle hesaplanmışlarsa anlamlıdır; diş seramiğindeki 1,8 ile baskı provasındaki 2,5 aynı birimde yazılsa da farklı koşullarda, farklı yüzeylerde ve farklı gözlem düzenlerinde ölçülmüş sınırlardır.

Adım adım: bir tolerans belirlemek ve belgelemek

1. Hedefi sabitleyin: fiziksel ana numuneyi ve onun ölçülmüş spektral verisini birlikte saklayın; sayısal hedef, fiziksel numune solarsa ya da kaybolursa da yaşar.
2. Ölçüm koşullarını yazın: cihaz, ölçüm geometrisi, parlaklığın dahil edilip edilmediği, ışık ve gözlemci, örneğin D65 ve 10 derece.
3. Formülü ve ağırlıkları yazın: ΔE00 mı, CMC(2:1) mi; CIEDE2000'in açıklık, kroma ve ton parametrik faktörleri 1 mi, yoksa ürüne göre değiştirilmiş mi.
4. Sınırı ve yön kurallarını yazın: toplam sınırın yanında, ürün için önemli yönlerde ayrı kurallar koyun; örneğin ten rengi bir üründe kroma kaybına, yani grileşmeye, ayrı bir sınır.
5. Gri bölgeyi tanımlayın: sınırın hangi aralığında numunenin ışık kabininde gözle değerlendirileceğini ve bu değerlendirmede hangi ışıkların kullanılacağını yazın.
6. Görsel doğrulama yapın: bir dizi numuneyi hem ölçün hem gözlemcilere değerlendirtin; sayısal kararın gözle ne sıklıkta ayrıştığını kaydedin ve gerekiyorsa ticari faktörü ya da ağırlıkları ayarlayın.
7. Cihaz sınırını kontrol edin: toleransın, cihazın tekrarlanabilirliğinden ve cihazlar arası farktan geniş olduğundan emin olun.

Örnek — dört tende aynı sayı, farklı ağırlık

Önceki tabloyu serinin dört ten örneğinin hepsinde tekrarladık: her tende CIEDE2000 farkı 2,00 olan bir açıklık sapması, bir kroma kaybı ve bir ton kayması kurduk ve CMC(2:1) karşılığını hesapladık.

En koyu tende tablo kırılır. İlk üç tende CMC(2:1) aynı açıklık sapmasını yaklaşık 1 sayarken, 4A2C1D'de 2,2 sayar; formülün açıklık ağırlığı çok koyu renklerde değiştiği için CMC, koyu tende açıklık sapmasına iki kat daha sıkı davranır. Aynı iş CIEDE2000 ile «geçer», CMC(2:1) ile «kalır» olabilir. BI-20'deki görsel eşikler bunun tersini söylüyordu: koyu ten renkli numunelerde kabul edilebilirlik eşiği açık numunelerdekinden daha büyüktü. Ten rengi ürünlerde formülün seçimi, bu yüzden bir tenin üreticiden ne kadar özen gördüğünü de değiştirir.

Kroma kaybı ise ayrı bir karar ister. MT-08'de, koyu tonların siyahla kurulduğu fondötenlerin tende «külrengi» göründüğünü gördük. Aynı ΔE değerindeki bir açıklık sapması müşteriye belki hiç görünmezken, aynı değerdeki bir kroma kaybı ürünü tam da bu şikâyetin yönüne iter. Toplam sınırın yanına yazılan bir yön kuralı, bu farkı şartnameye taşır.

Sık yapılan yanlış

Özet

1. Toplam ΔE, açıklık, kroma ve ton bileşenlerini ve yönlerini gizler; aynı ΔE00 değerindeki altı sapmayı CMC(2:1) 0,95 ile 3,28, 1976 formülü 2,30 ile 5,41 arasında değerlendiriyor ve formüller arasında sabit bir çevirme katsayısı yok.
2. Kutu toleransı basittir ama köşelerinde yanlış kabul, algıyla uyuşmayan eksenlerinde yanlış ret üretir; elipsoit toleranslar kabul bölgesini renge göre biçimlendirir, ticari faktör ise bu biçimi koruyup ölçeği ürüne göre ayarlar.
3. Tolerans ürünün kullanımına, parçaların yan yana duruşuna, tedarik zincirine ve cihaz sınırına göre belirlenir; formül, ağırlık, ışık, yön kuralları ve gri bölge birlikte yazılır ve görsel değerlendirmeyle doğrulanır.

Kendini sına

1. (Kolay) Metrik ton farkı neden derece cinsinden ton açısı farkı yerine kullanılır?
2. (Kolay) Ticari faktör CMC elipsoidinde neyi değiştirir, neyi değiştirmez?
3. (Orta) Aynı ΔE değerine sahip iki sapma neden farklı kabul edilebilir?
4. (Orta) Kutu toleransı hangi iki nedenle görsel kararlarla uyuşmayabilir?
5. (Zor) Tedarik zincirinin her halkasında toleransı yarıya indirmek neden sorun yaratır?
6. (Zor) Aynı açıklık sapması en koyu ten örneğinde CMC(2:1) ile neden iki kat büyük görünür ve bu ten rengi ürünlerde neden önemlidir?

Cevaplar

1. Çünkü aynı açı farkı soluk bir renkte küçük, canlı bir renkte büyük bir uzaklık demektir; metrik ton farkı kromaya göre ölçeklenir ve açıklık ile kroma farklarıyla aynı birimde toplanabilir. Bkz. "Tek sayı neyi gizler?".
2. Elipsoidin bütün boyutlarını birlikte büyütür ya da küçültür; açıklık, kroma ve ton yönlerindeki oranları, yani biçimi değiştirmez. Bkz. "Kutudan elipsoide".
3. Çünkü tek sayı farkın yönünü gizler ve formüller yönleri farklı tartar; aynı ΔE00 değerindeki bir ton sapması CMC(2:1) ile açıklık sapmasının üç katından büyük çıkabilir. Ürünün kullanımı da bazı yönleri daha önemli kılar; ten rengi bir üründe kroma kaybı grileşme demektir. Bkz. "Aynı ΔE00, altı farklı sapma".
4. Köşelerde toplam uzaklık tek eksendeki sınırın yaklaşık 1,7 katına çıkar ama numune yine geçer; a ve b eksenleri rengin tonuna göre yönlenmediği için kroma ve ton farkını birbirine karıştırır. Bkz. "Kutudan elipsoide".
5. Çünkü her halka kendi güvenlik payını ekler ve en alttaki üreticiye, son kullanımda görünmeyecek farklar yüzünden reddedilen işler kalır; Kirchner ve Ravi bunu gerçekçi olmayan dar toleransların nedenleri arasında sayar. Bkz. "Ürün, kullanım ve zincir".
6. Çünkü CMC'nin açıklık ağırlığı çok koyu renklerde değişir ve formül koyu tende aynı açıklık farkını daha büyük sayar; oysa görsel eşikler koyu ten numunelerinde daha geniş bulunmuştu. Formül seçimi bu yüzden farklı tenlerdeki ürünlere farklı sıkılıkta kontrol uygular. Bkz. "Örnek".

Kaynaklar

• X-Rite, «Using Color Tolerances 101», L7-546-EN, 2016.
• García, P. A., Huertas, R., Melgosa, M. ve Cui, G., «Measurement of the relationship between perceived and computed color differences», Journal of the Optical Society of America A 24(7): 1823 vd., 2007.
• Kirchner, E. ve Ravi, J., «Setting tolerances on color and texture for automotive coatings», Color Research & Application 39(1): 88–98, 2014.
• Paravina, R. D. vd., «Color Difference Thresholds in Dentistry», Journal of Esthetic and Restorative Dentistry 27(S1): S1–S9, 2015.
• DIN 6175:2019-07, «Colour tolerances for automotive coatings — Solid and effect coatings», DIN Media.

Sonraki adım

EN-02 sayıdan göze geçiyor: standart aydınlatmaları, gözlem açısını ve arka planı, ışık kabininde metamerizm kontrolünü ve gözlemcinin renk görme testini anlatıyor ve renk değerlendiren personelin düzenli renk görme testinden geçmesinin neden gerekli olduğunu soruyor. Toleransın içinde kalan bir üretimin zaman içinde nasıl izleneceğini ise EN-05 istatistiksel kontrolle ele alıyor.