بخشی از مقاله
چکیده
کنترل کمّی رنگ اجسام با فراگیرشدن وسایل اندازهگیری رنگ بسیار متداول شده است. اندازهگیری رنگ در نوارها و منسوجات دارای طرح که شامل رنگهای متفاوتی در قسمتهای مختلف آن هستند و بهطور مثال امروزه در گجتهای پوشیدنی مانند ساعتهای هوشمند مورد استفاده قرار میگیرند همچنان دشوار است. در واقع تولیدکنندگان چنین نوارهایی در ارزیابی رنگهای بهکار رفته در قسمتهای مختلف محصولات خود از نقطه نظر یکنواختی و در مقایسه با نمونه مرجع با مشکل روبرو میباشند.
مسئله اصلی در اندازهگیری رنگِ چنین محصولاتی به کوچکتر بودن اندازه طرحهای رنگی از اندازه روزنه دستگاه رنگسنج و یا طیفسنج برمیگردد. در این مقاله موضوع کنترل رنگ در این منسوجات با توجه به سطح اشغال شده توسط هر رنگ، تفاوت رنگ بخش-های مختلف و همچنین شکل طرح، مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصله از این تحقیق نشان میدهد که موضوع کنترل رنگ چنین منسوجاتی در صورت استفاده از رنگسنجهای معمولی هنوز با چالشهای جدی روبروست.
-1 مقدمه
کنترل کمّی رنگ منسوجات درحین تولید و یا در مقایسه با رنگ یک نمونه مرجع با فراگیر شدن استفاده از وسایل اندازهگیری رنگ مانند نور سنجهای طیفی - اسپکتروفتومترها - و یا رنگ سنجها - کالریمترها - بسیار متداول شده است. بهطور کلی، تولید کنندگان کالاهای رنگی تلاش مینمایند تا محصولات خود را از نقطه نظر یکنواخت بودن رنگ آنها و همچنین در مقایسه با نمونه مرجع در سطح قابل پذیرش برای مشتریان تولید کنند.
از آنجایی که تامین انتظارات مشتریان و تعیین درجهای از اختلاف رنگ که توسط تولید کننده و مشتری در ارزیابی محصول قابل بهکارگیری باشد در شکل توصیفی آن کار چندان سادهای نیست لذا مدیریت فرآیند کنترل و پذیرش رنگ به ویژه در ارزیابیهای بصری امری دشوار میباشد. مشتریان روشهای متفاوتی را جهت ارزیابی رنگ در هنگام خرید یک محصول تجاری به کار میگیرند که بدون تردید غالبا توسط چشم و بدون استفاده از دستگاهها و به صورت مقایسه محصول با یک نمونه استاندارد صورت میپذیرد.
در نهایت یک ارزیابی بصری کنترل شده میتواند همواره تا حد مشخصی وقوع و یا عدم وقوع یکنواختی در محصول و یا تحقق رنگ همانندی را تعیین کند در حالیکه نقطه ضعف بزرگ ارزیابیهای بصری زمانی نمایان میشود که به تعیین حدود رواداری نیاز باشد. سامانه بینایی انسان برخلاف عملکرد عالی در ارزیابیهمانندی دو نمونه رنگی، به سادگی قادر به کمّی نمودن و یا صحت قرار گیری نمونه در محدوده رواداری نیست و از این رو نیاز به ابزارهای سنجش رنگ جهت برطرف کردن کمبود های این سامانه ضروری به نظر میرسد .[1]
ابزارهای سنجش رنگ بههمراه سامانههای بیان رنگ یکنواخت که امکان استفاده از روابط اختلاف رنگ را به منظور کمّی نمودن این پدیده فراهم میآورند از رشد کیفی بسیار خوبی برخوردار بودهاند به نحویکه مدیریت کنترل رنگ محصولات تولیدی به ویژه در خصوص اجسام فاقد نقش و طرح نسبت به گذشته بسیار آسانتر گردیده است. بررسی یکنواختی رنگ در چنین منسوجاتی و قرارگرفتن رنگ محصول در محدوده رواداری به خصوص در صنعت پوشاک از اهمیت زیادی برخوردار است.
درهرحال کنترل رنگ انواعی از محصولات صنعت نساجی، حتی با کنارگذاشتن منسوجات چاپ شده با طرحهای پیچیده و با رنگهای متنوع، چندان ساده نیست. بهطور مثال کنترل رنگ نوارهای بافته شده و یا چاپ شده با رنگها و طرحهای محدود به دلیل استفاده از بیش از یک رنگ دشوار است. با توسعه روزافزون فناوریهای هوشمند همراه انسان و رونق گجتهای1 پوشیدنی تولید چنین نوارهایی با افزایش چشمگیر روبرو شده است.[ 2]
استفاده از نوارهای چند رنگ به منظور استفاده در این نوع گجتها با توجه استانداردهای بالایی که در این نوع محصولات وجود دارد، موضوع کنترل و دوباره تولید رنگ در چنین محصولاتی را مطرح نموده است. در واقع اندازهگیری رنگ بخشهای مختلف چنین نوارهایی به دلیل امکان کوچکتر بودن اندازه آنها از اندازه قطر روزنه دستگاه رنگسنج و یا طیف سنج به سادگی میسر نیست. در این مقاله موضوع کنترل رنگ در این نوع از منسوجات با توجه به سطح اشغال شده توسط هر رنگ، تفاوت رنگ بخشهای مختلف و همچنین شکل طرح، مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
-2 روشها و مواد
7 نمونه متفاوت شامل نوارهایی دارای دو و یا سه رنگ مختلف که طرح آنان به دو شکل بسیار ساده نقاط دایرهای و یا نوارهای موازی محدود شده بودند، همانگونه که در شکل شماره 1 نشان داده شدهاست، مورد استفاده قرار گرفتند. ابتدا هر یک از نمونهها به دو قسمت مساوی تقسیم شد به نحویکه نیمی از آنها به عنوان نمونه هدف و نیم دیگر به عنوان نمونه همانند شده مورد استفاده قرار گرفت.
برای سنجش انعکاس طیفی نمونهها از دستگاه اسپکتروفتومتر آی وان2 ساخت شرکت اکسرایت3 استفاده شد. در این دستگاه قطر دریچه اندازهگیری برابر 4/5 میلیمتر است که از اندازه نقوش رنگی نمونه ها بزرگتر بود و لذا در هر بار اندازهگیری تصادفی، احتمال اینکه سطحی شامل رنگهای مختلف در مقابل دریچه دستگاه قرار گیرد بسیار زیاد بود.
از روش اندازهگیری کاملا تصادفی به منظور تعیین مقادیر انعکاس طیفی نوارها استفاده شد. به بیان دیگر، هر بار بخشی از نمونه که بهصورت کاملا تصادفی انتخاب شده بود در مقابل دریچه دستگاه اسپکتروفتومتر قرار میگرفت و این عمل برای هر دو بخش نمونه از 1 تا 500 بار تکرار گردید و در هر بار اندازهگیری، مقادیر محرکههای سه-گانه رنگی در فضای CIEL*a*b* و در زیر منبع نوری D65 و مشاهده کننده استاندارد 1964 محاسبه گردید.
به دلیل یکسان بودن دو بخش هر نمونه، انتظار میرود که هرچه تعداد دفعات اندازهگیری افزایش یابد میانگین مقادیر محرکههای رنگی - و یا انعکاس طیفی - نمونههای هدفی و همانند شده بیشتر به یکدیگر و رنگ واقعی هر نمونه نزدیکتر شود. به این منظور میانگین مقادیر مختصات رنگی نمونه هدفی و همانند شده با استفاده از تقسیم دادههای رنگی اندازهگیری شده به گروههای 5 عضوی و افزایش این تعداد با گامهای 5، 20 و 50 تایی محاسبه و
اختلاف رنگ میان هر دو دسته با استفاده از رابطه اختلاف رنگ a*b* E محاسبه گردید.
بهمنظور مطالعه در خصوص یافتن ارتباطی میان مقادیر اختلاف رنگ محاسبه شده و تغییر آنها با مساحت سطح اشغال شده توسط هر رنگ در هر یک از طرحهای مورد استفاده، مساحت نسبی سطوح با تبدیل تصاویر نمونهها به تصاویر باینری4 بهدست آمد. بهعلاوه تاثیر شکل طرحها بر نحوه تغییرات اختلاف رنگ با توجه به استفاده از شکلهای دایرهای و مستطیلی، همانگونه که در شکل شماره 1 نشان داده شده است مورد بررسی قرار گرفت.
-3 نتایج و بحث
نحوه تغییرات مقادیر اختلاف رنگ در مقابل افزایش تعداد نمونههای اندازهگیری شده برای هر نمونه در شکل شماره 2 نشان داده شده است. همانگونه که در این شکل نشان داده شده است اختلاف رنگ بین نمونهها در هنگامیکه تعداد نمونهها کم باشد بسیار بزرگ است و مقدار آن متناسب با تفاوت در رنگهای مورد استفاده در هر طرح متفاوت است. در کلیه نمونهها با افزایش تعداد اندازهگیریها مقدار اختلاف رنگ در ابتدا بهسرعت کاهش یافته و بعد از تعداد مشخصی اندازهگیری از شیب کاهش کاسته شده است.
