Farbmessung von Lackfilmen

der Farbeindruck einer pigmentierten Lackschicht entsteht durch die spektrale Energieverteilung des remittierten, sichtbaren Lichts. Diese kommt durch Wechselwirkungen der elektromagnetischen Lichtwellen mit Elektronen der Pigmentverbindung bzw. durch optische Erscheinungen zustande:

● durch Resonanz zwischen den Schwingungen des einfallenden Lichts und den Elektronen der Pigmentatome bzw. -moleküle werden diese durch Energieaufnahme angeregt. Dabei werden die entsprechenden Anteile des Spektrums absorbiert.

● an kleinen Pigmentteilchen werden verschiedene Wellenlängen der nicht absorbierten Lichtstrahlung durch Beugungseffekte unterschiedlich stark zurückgestreut, so dass im Streulicht unterschiedliche spektrale Energieverteilungen entstehen. An großen Pigmentteilchen (z.B. Aluminiumblättchen in Metalleffektlacken) wird das einfallende Licht an den spiegelnden Flächen reflektiert. Bei verschiedenen Beobachtungswinkeln kann sich zudem das koloristische Erscheinungsbild verändern.

Die Absorptions- und Streuvorgänge in der Lackschicht werden durch die Art der Beleuchtung sowie durch die chemische Zusammensetzung, die Morphologie (Art, Form, Größe) und die Verteilung der Pigmente beeinflusst. In der Praxis werden rein absorbierende bzw. absorbierende und gleichzeitig streuende Buntpigmente sowie rein streuende Weißpigmente verwendet. Das insgesamt remittierte Licht wird im menschlichen Auge von den Reizzentren für Blau, Grün und Rot anteilmäßig registriert. Durch additive Farbmischung synthetisiert das Gehirn die Farbreize zum Gesamtfarbeindruck. Die Farbwahrnehmungen sind in der Farbmetrik mit Hilfe physikalischer Messverfahren und mathematischer Berechnungen quantifizierbar. Grundsätzlich werden dabei über Fotozellen die Fotoströme der spektral zerlegten, remittierten Strahlung einer definierten Lichtquelle gemessen. Durch rechnerische Auswertung der Messergebnisse mit genormten Spektralwertfunktionen können Farbmaßzahlen zur quantitativen Beschreibung von Farben und Farbabweichungen ermittelt werden. Zur empfindungsgemäßen Bewertung der Farbabstände existieren verschiedene abgestimmte Farbsysteme, aus deren Farbmaßzahlen sich die Farbabstände mit ihren Helligkeits-, Sättigungs- und Farbtonbeiträgen berechnen lassen. Damit wird die für die Praxis wichtige Interpretation von kleinen Farbabständen durch Ungleichmässigkeiten in der Produktion ermöglicht, sowie ein geeignetes Maß für Vereinbarungen von Farbtoleranzen getroffen. Die Ermittlung der Farbmaßzahlen wird nach dem Gleichheitsverfahren (visueller Vergleich) bzw. dem Spektralverfahren oder dem Dreibereichsverfahren durchgeführt. Das von der Lackfilmoberfläche zurückgestrahlte Licht wird beim Dreibereichsverfahren über drei Farbfilter mit den genormten Spektralwertfunktionen bewertet und mit ein bis drei Fotoempfängern gemessen. Beim Spektralverfahren wird die spektrale Reflexion im gesamten sichtbaren Bereich gemessen.