색도계는 물체의 색상을 정량화하고 표시하는 장치입니다. 우리 주변에는 다양한 색의 물체가 있지만 겉모습만 보고 판단하는 것은 정확하지 않다. 따라서 이 문제를 해결하기 위해 색차계라는 장치를 사용한다. 이번 강의에서는 색차계의 원리와 이를 이용한 색 분석 및 측정 방법에 대해 학습합니다.
1. 색차계는 어떻게 구성되어 있습니까?
색차계는 크게 광원부, 측정부, 데이터 처리부로 구분된다. 먼저 광원은 빛을 발생시키는 부분입니다. 가시광선 영역에서 백색광을 발생시켜 반사율과 투과율을 측정합니다. 다음으로 측정부는 파장별 값을 측정하여 CIE 표준 색도계인 XYZ 좌표계를 따른다. 마지막으로 데이터 처리 장치는 측정 결과를 컴퓨터 화면에 표시하거나 프린터로 출력합니다.
2. 색차 측정기는 어떻게 작동합니까?
색도계는 인간의 시각 시스템을 모방한 광학 센서를 기반으로 합니다. 즉, 사람의 눈과 같이 여러 개의 렌즈를 조합하여 물체의 색상을 인식하는 방식이다. 이때, 각 렌즈에는 서로 다른 파장의 빛을 통과시키거나 차단하기 위해 각각 다른 필터가 설치되어 있어 특정 파장의 빛만 감지할 수 있습니다. 또한 감지된 신호로부터 RGB 색상 모델을 적용하여 물체의 색상을 계산함으로써 보다 정밀한 색상 측정이 가능합니다.
색상 분석 및 측정 방법은 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다. 첫째는 색차계를 이용하여 색의 명도, 색도, 색조 등을 정량적으로 측정할 수 있는 색측정법이다. 이를 위해 색차값을 이용하여 색차를 비교하여 색차도, 색도도 등의 그래프로 표시한다. 두 번째는 색상 분석 방법입니다. 색상 분석은 샘플을 색도계에 넣고 색상의 파장 분포를 측정하여 분석합니다. 이때, 색 파장 분포를 이용하여 색 스펙트럼 분포를 구하고, 이를 바탕으로 색 특성을 분석한다. 색의 성질에는 색조, 색도, 명도, 색차 등이 있다.
3. 색차측정기로 색상을 분석하고 측정하는 방법은?
첫째, 샘플링 검사 방법은 동일한 조건에서 샘플을 추출하여 비교하는 방법이다. 예를 들어 빨간색과 파란색 사과의 색상을 비교하려면 두 종류의 사과를 준비하고 일정한 간격으로 놓고 시각적으로 관찰하고 차이점을 기록할 수 있습니다. 하지만 현실적으로 모든 과일을 하나씩 모으는 것은 불가능하겠죠? 그래서 샘플 번호 테스트 방법이 등장했습니다. 표본수 검정법은 실제로 같은 위치에 있지 않은 두 개 이상의 점을 임의로 선택하여 일정한 패턴 내에 있는지 판단하는 방법이다.
다만, 앞서 언급한 바와 같이 오차범위가 클 수 있다는 단점이 있다. 오늘은 색차측정기의 원리와 색을 분석하고 측정하는 방법에 대해 알아보았습니다. 색도계는 산업 현장뿐만 아니라 일상생활에서도 널리 사용되고 있으며, 최근에는 스마트폰 카메라나 디지털 카메라로 간편하게 색상 측정이 가능해졌습니다. 주변 물체의 색상을 직접 측정하고 싶다면 간단한 앱을 설치하고 테스트해보세요.