A mérés elmélete

Az élelmiszeripari termékek színe egyike a legfontosabb érzékszervi jellemzőknek. A színezet mérését az emberi szem jellegzetességeihez igazodva végezzük. Ez a mérési leírás a MOMC0LOR 100 típusú műszer alkalmazására épül, amely képes felületi színeket is mérni.

A Commission Internationale de 1'Éclairage 1931-ben elfogadta az emberi színlátáson alapuló trikromatikus színérzékleti mérőszámokat (színinger-összetevőket):

X (vörös) 700 nm
Y (zöld) 546,1 nm
Z (kék) 435,8 nm

A MOMCOLOR 100 az X jellemzőt két színszűrővel méri, s ezeket a számokat X1-gyel és X2-vel jelöli, így X = Xl + X2. A színinger-összetevőkből számítjuk ki a színinger koordinátákat:


 
Ha ezek értéke 1/3, akkor a színérzéklet akromatikus (fehér, szürke, vagy fekete). A színinger-koordináták szélsőséges értéke a spektrális, maximális mértékben telített színre vonatkozik, amelynek sem fehér, sem szürke, sem fekete tartalma nincsen. A domináns hullámhossz kifejezés rövidítésből ezeket a színinger-koordinátákat d indexszel jelöljük:
x_d, y_d, z_d

Példaképpen az alap-színingerek színinger-koordinátái (színességi koordinátái):

A Helmholz-féle mérőszámokat kiszámíthatjuk, ha a színháromszögben a mért színkoordinátákat összekötjük az x₀, y₀ fehér ponttal, és az összekötő vonalat meghosszabbítjuk a spektrális színek vonaláig, így a s spektrális színtartalom (telítettségi tényező)

vagy

a p spektrális színsűrűség:


A Helmholz-féle IBK-rendszer a s világossági tenyezőt azonosnak veszi az Y mért értékével. A négy mérőszám tehát:
l domináns hullámhossz (430... 780)
s telítettségi tényező, (0...1)
p spektrális színsűrűség (0... 1),
Magyarországon az ipari színmérések legtöbbjét a CIELAB rendszerben értékelik ki. Ebben a világossagi tényező:

A vörös-zöld színinger jellemző:

A kék-sárga színinger jellemző:

Ha a mérést C sugárzáseloszlású megvilágításra és 2° látómezőre végezzük, a fehér pont adatai:

X =98,07
Y =100,00
Z =118,22

A C sugárzáseloszlás a 6774K korrelált színhőmérsékletű déli napfénynek felel meg (tavasszal, vagy ősszel, félig felhőkkel borított égboltnál). A C sugárzáseloszlást ma már a D65 helyettesíti, de a MOMCOLOR100 csak a C sugárzáseloszláshoz készült színszűrőkkel rendelkezik.

Az ANLAB 40 (Adams-Nickerson) színjellemzők kiszámításához táblázatból kell kikeresnünk az X, Y, Z színérzékleti mérőszámokból a Munsell V_X, V_Y, V_Z világossági értékeket. Az értékek az
X.= 1, 2219 V_X - 0, 23l V_X² + 0, 239 V_X³ - 0, 021 V_X⁴ + 0,00084 V_X⁵ képlettel is kiszámíthatók.

Az ANLAB világossági jellemző
L = 9,2.V_Y
a vörös-zöld szininger jellemző:
A = 40(V_X-V_Y)
a kék- sárga színinger jellemző a
B = 16(V_Y-V_Z) képlettel számolható.

A mérés lefolyása

A leírás a MOMCOLOR 100 mérőműszerre vonatkozik.
Kapcsoljuk be a mérőegységet (Measuring Unit) a Mains kapcsolóval, és a mérőfejet a Lamp kapcsolóval. Kapcsoljuk be a számítóegységet (Computing Unit) a hátlapon baloldalt található Mains kapcsolóval.

Mérés előtt a műszernek kb. fél óra melegedési időre van szüksége! A műszeren található forgatógombokat tilos elcsavarni!
A mérés kezdetekor ellenőrizzük a 88-06-00 jelű fehér etalonnal a műszer beállítását. Helyezzük fel a mérőfejre az etalont. A számító egység beállítása legyen az alábbi:

baloldali kapcsolósor: AUT (automatikus),
középen jobboldalt: ST (standard),
jobboldalt a szélén: C (C sugárzáseloszlás).

Nyomjuk meg kétszer a CE/C (Clear Entry) gombot. Fordítsuk a mérőfejen a színszűrő-készletet Z állásba. Ekkor a mérőegységen a Z lámpa világít. A mérés akkor kezdődik, amikor először váltjuk Z állásból X1 állásba a színszűrőket. Négy másodperc múlva a számítóegységen megjelenik X1 értéke. Forgassuk tovább a színszűrőket X2, Y, majd Z állásba, mindíg kivárva a mérési időt. Ellenőrizzük, hogy az etalon hátoldalára felírt értékeket mértük-e. Ha eltérést tapasztalunk, a műszert újra hitelesíteni kell. Ezt csak a gyakorlatvezető végezheti!
Az etalon sikeres mérése után nyomjuk meg a számító egységen az SA (Sample) feliratú kapcsolót; ekkor kezdődik a mérés.
Helyezzük a mérendő gyümölcsöt a mérófejre az etalon helyére. Mérjük meg a színének jellemzőit a fenti sorrendben, tehát a színszűrőnek X1, X2, Y és Z állásba váltásával.
Nyomjuk meg a START billentyűt a számítóegységen! Néhány másodperc múlva leolvashatók a CIELAB jellemzők a képernyőről Leolvasás után nyomjuk meg a F, majd a 0 billentyűt, utána ismét a START-ot. Ekkor a gép kiszámítja és kijelzi az x, y, z színkoordinatákat.

Méresi feladat

Végezzük el az x, y, z és a CIELAB jellemzők számítását. Számítsuk ki a CIELAB króma értékét (a színpont távolsága az L* tengelytől):

Számítsuk ki a színezeti szög értékét:

Ez a színvektor irányának a vörös iránytól való elforgatását jelzi a színtérben. Számítsuk ki az etalonnál és a mintánál mért ertékek eltérését, DL*, Da*, Db*, DC* értékét.
A színinger-különbség:

a színezeti különbség:

Rajzoljuk be a jegyzőkönyvbe a térbeli L*,  a*, b* és C* vektorokat szemléltető ábrát, valamint az x,y színességi diagram vázlatos képét a mért minta színének jelölésével. A CIELAB diagram három dimenziós térbeli ábrájának elkészítésekor ügyeljünk arra, hogy az egyik tengely (általában a b*) felére rövidülve látható.