DIPLOMSKO DELO

(1)

UNIVERZA V LJUBLJANI

NARAVOSLOVNOTEHNIŠKA FAKULTETA

DIPLOMSKO DELO

NEŽA ISTENIČ

LJUBLJANA 2021

(2)

UNIVERZA V LJUBLJANI

NARAVOSLOVNOTEHNIŠKA FAKULTETA

ODDELEK ZA TEKSTILSTVO, GRAFIKO IN OBLIKOVANJE

VPLIV VELIKOSTI OPAZOVANE POVRŠINE NA VREDNOTENJE BARVE IN BARVNIH RAZLIK

DIPLOMSKO DELO

NEŽA ISTENIČ

LJUBLJANA, september 2021

(3)

UNIVERSITY OF LJUBLJANA

FACULTY OF NATURAL SCIENCES AND ENGINEERING DEPARTMENT OF TEXTILES, GRAPHIC ARTS IN DESIGN

THE IMPACT OF THE SIZE OF THE OBSERVED SURFACE ON THE EVALUATION OF COLOR AND COLOR DIFFERENCES

DIPLOMA THESIS

NEŽA ISTENIČ

LJUBLJANA, September 2021

(4)

PODATKI O DIPLOMSKEM DELU

Število listov: 42 Število strani: 30 Število slik: 9

Število preglednic: 5 Število virov literature: 18 Število prilog: 3

Študijski program: univerzitetni študijski program (1. stopnja) Grafične in interaktivne komunikacije

Komisija za zagovor diplomskega dela:

Predsednik: prof. dr. Urška Stanković Elesini Mentor: Doc. dr. Sabina Bračko

Član: prof. dr. Deja Muck

Ljubljana, september 2021

(5)

ZAHVALA

Diplomsko delo posvečam svojima dragima staršema. Mami in oči, hvala za vso ljubezen in za življenjske nauke, ki sem jih deležna. Domen, brata kot si ti, bi si želel vsak. Rok, hvala ker si moj kompas in pristan, kamor se vedno lahko zatečem.

Zahvaljujem se tudi vam, Ana, Ema in Kristina, da ste že tako dolgo pomemben del moje življenjske poti.

Zahvaljujem se asist. dr. Barbari Blaznik za pomoč pri izvedbi praktičnega dela diplomske naloge.

Posebna zahvala gre izr. prof. dr. Sabini Bračko za strokovno vodenje pri pripravi diplomskega dela in zanimivo podajanje snovi.

(6)

IZVLEČEK

Zaznavanje barve je rezultat delovanja več dejavnikov. Predpisi, ki jih je vpeljala mednarodna komisija za razsvetljavo (CIE), nam pomagajo razumeti, kako vpliv zunanjih dejavnikov interpretira naš vizualni organ. Numerične lastnosti barve so odvisne tako od velikosti površine opazovanega vzorca kot tudi od lastnosti in nastavitev uporabljene strojne opreme. V diplomskem delu je potekala raziskava o tem, kako omenjena dejavnika vplivata na vrednotenje barve in barvnih razlik.

Namen raziskave je bil ugotoviti, kolikšne barve razlike se pojavljajo v absolutnem smislu ob uporabi različno velikih merilnih odprtin ter do kakšnih rezultatov barvnih razlik med dvema vzorcema prihaja ob uporabi različno velikih odprtin in kolikšna so odstopanja rezultatov pri različnih barvnih tonih. Diplomsko delo je sestavljeno iz teoretičnega dela, v katerem so bile povzete pretekle raziskave na področju barvne metrike in raziskovalnega dela, kjer so bile naše domneve obravnavane s pomočjo meritev vzorcev ter računanjem numeričnih lastnosti opazovanih vzorcev. Prvi del raziskave je razkril, do kakšnih barvnih razlik prihaja pri meritvi istega vzorca ob uporabi različno velikih merilnih odprtin. V drugem delu raziskave pa sta bila merjena dva različna vzorca z različno velikimi merilnimi odprtinami, ki sta bila namenjena izračunu barvnih razlik in njihovega odstopanja ob uporabi različnih merilnih odprtin.

Računska analiza eksperimentalnega dela je v obeh delih pokazala minimalne razlike v rezultatih, pridobljenih z različnima merilnima odprtinama. Dobljene vrednosti barvnih razlik so pokazale, da človeško oko teh razlik zelo verjetno ne bi zaznalo. Diplomsko delo je potrdilo ugotovitve predhodnih raziskav; predstavlja zanimivo iztočnico za raziskave, pri kateri bi ključno vlogo igrali bolj ekstremni pogoji opazovanja v smislu uporabe nastavitev in komponent strojne opreme.

Ključne besede: spektrofotometer, PANTONE, merjenje barve, barvne razlike, velikost površine.

V

(7)

ABSTRACT

Color perception is the result of the action of major factors. Regulations implemented by the International Commission on Lighting (CIE) help us understand how external factors affect the interpretation of our visual organs. Numerical properties of colors depend on the size of the surfaces of the observed sample, as well as the properties in the settings of the machinery used. The bachelor’s thesis researches how these factors affect the evaluation of colors and color differences. The purpose of the study was to determine how large color differences occur in absolute terms when using different large apertures and what results of color differences between two samples occur using different apertures in what are the deviations of results in different color tones. The thesis consists of a theoretical part in which the past research in the field of color metrics was summarized and of the practical part where our assumptions were researched by measuring samples and calculating the numerical properties of the observed samples. The first part of the research revealed what color differences occur when measuring the same sample using different large measuring openings. In the second part of the research, two different samples were measured with different sizes of apertures which were used to calculate the color differences and their percentage using different sizes of apertures. The numerical analysis of the experimental part in both parts showed minimal differences in the results obtained with different sizes of apertures. The obtained values of color differences showed that the human eye would very likely not detect these differences. The thesis is confirmed in the previous research and represents an interesting starting point for research in which more extreme protection conditions would play a key role in terms of the use of settings in hardware components.

Keywords: spectrophotometer, PANTONE, color measurement, color differences, surface size.

(8)

VSEBINSKO KAZALO

IZVLEČEK...V ABSTRACT...VI VSEBINSKO KAZALO...VII SEZNAM SLIK...IX SEZNAM PREGLEDNIC...X SEZNAM OKRAJŠAV...XI

1 UVOD...1

2 TEORETIČNI DEL...2

2.1 BARVA IN ZAZNAVANJE BARV PRI ČLOVEKU...2

2.1.1 Človekov vizualni sistem...2

2.1.2 Subjektivno zaznavanje barve...3

2.1.3 Vloga možganov pri zaznavanju barve...3

2.2 MERJENJE BARVE...4

2.3 VPLIV ZUNANJIH DEJAVNIKOV IN POMEN STANDARDNIH POGOJEV OPAZOVANJA...5

2.4 PREGLED RAZISKAV...6

3 EKSPERIMENTALNI DEL...8

3.1 POGOJI OPAZOVANJA IN MERJENJA...8

3.2 POSTOPEK MERJENJA...8

3.3 OZNAČEVANJE MERJENIH VZORCEV...9

3.4 IZVOZ IZMERJENIH PARAMETROV...12

3.5 RAČUNANJE BARVNIH RAZLIK...12

4 REZULTATI IN RAZPRAVA...13

4.1 VPLIV VELIKOSTI MERILNE ODPRTINE NA MERJENJE BARVE...13

VII

(9)

4.2 VPLIV VELIKOSTI MERILNE ODPRTINE NA IZRAČUN BARVNIH RAZLIK 20

5 ZAKLJUČKI...25 6 VIRI LITERATURE...26 7 PRILOGA A: IZMERJENI PARAMETRI MERJENIH VZORCEV IN IZRAČUN BARVNIH RAZLIK...28

(10)

SEZNAM SLIK

Slika 1: Prikaz vzorcev iz sistema Pantone: B1-B28...10 Slika 2: Prikaz vzorcev iz sistema CMYK: V1-V28...11 Slika 3: Barvne razlike (CIEDE2000) za vzorce B1-B28, izračunane na podlagi meritev z uporabo različnih merilnih odprtin (3,0 mm in 6,6 mm)...14 Slika 4: Odvisnost barvne razlike CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorca B1-B28 in lege na koordinati CIE L^* (standard:

merilna odprtina velikosti 3,0 mm)...17 Slika 5: Odvisnost barvne razlike CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorca B1-B28 in lege na koordinati CIE a^* (standard:

merilna odprtina velikosti 3,0 mm)...18 Slika 6: Odvisnost barvne razlike CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorca B1-B28 in lege na koordinati CIE b^* (standard:

merilna odprtina velikosti 3,0 mm)...19 Slika 7: Odvisnost razlike v vrednostih CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorcev B1-B28 in lege na koordinati CIE L^* (standard:

merilna odprtina velikosti 3,0 mm)...22 Slika 8: Odvisnost razlike v vrednostih CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorcev B1-B28 in lege na koordinati CIE a^* (standard:

merilna odprtina velikosti 3,0 mm)...23 Slika 9: Odvisnost razlike v vrednostih CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorcev B1-B28 in lege na koordinati CIE b^* (standard:

merilna odprtina velikosti 3,0 mm)...24

IX

(11)

SEZNAM PREGLEDNIC

Preglednica 1: Prikaz barvnih razlik med osnovnimi komponentami vzorca B1-B28 L*, ΔC*ab, a*, b* ob uporabi merilnih odprtin različnih velikosti (3,0 mm – standard in 6,6 mm – vzorec)...16 Preglednica 2: Prikaz izračunov barvnih razlik med vzorci B1V1-B28V28 z uporabo različnih merilnih odprtin in razlika (ΔE*00 (3,0 mm) - ΔE*00 (6,6 mm))...21

Preglednica A1: Izmerjeni parametri in izračun barvne razlike za vzorce B1-B28 z uporabo merilnih odprtin velikosti 3,0 mm in 6,6 mm...28 Preglednica A2: Izmerjeni parametri in izračun barvne razlike za vzorce B1V1- B28V28 z uporabo merilne odprtine velikosti 3,0 mm...29 Preglednica A3:Izmerjeni parametri in izračun barvne razlike za vzorce B1V1- B28V28 z uporabo merilne odprtine velikosti 6,6 mm...30

(12)

SEZNAM OKRAJŠAV

CIE Commission internationale de l'éclairage

PMS Pantone Matching System

XI

(13)

Neža Istenič: Vpliv velikosti opazovane površine na vrednotenje barve in barvnih razlik

1 UVOD

Opisovanje barv in razlikovanje barv predstavljata izjemno pomembni komunikacijski sredstvi našega vsakdanjika. Z njima si pomagamo v situacijah, kjer za dosego želenega cilja ne potrebujemo točno definiranih parametrov. V vsakdanjem življenju večinoma zadostuje poznavanje barvnega tona, njegovega odtenka in svetlosti oziroma temnosti. Za bolj natančen opis barve si pomagamo tudi s trivialnim opisom barv; tu pa že naletimo na dejstvo, da je zaznavanje barve subjektivno in unikatno za vsakega posameznika. Niti dva človeka nimata v mislih popolnoma istega barvnega tona, ko zaslišita izraz indigo modra ali bordo rdeča. Temu dejstvu botrujejo fiziološke predispozicije človekovega vidnega aparata, njegovo fizično in mentalno stanje, svetlobni pogoji, morebitni kontrast, ki jo opazovan barvni ton ustvari s sosednjimi barvnimi toni, ter velikost opazovane površine. Ta ugotovitev je predstavljala osnovno izhodišče za izdelavo diplomskega dela; ugotovitve smo želeli podkrepiti tudi na numerični ravni.

Namen diplomskega dela je bil preučiti vpliv velikosti opazovane površine na vrednotenje barve in barvnih razlik. Velikost opazovane površine je neposredno povezana s premerom merilne zaslonke, ki je eden izmed glavnih sestavnih delov spektrofotometra. Pri tem so lahko upoštevani različni tipi opazovalcev, ki jih predvidevajo standardi. Cilj diplomskega dela je bil pripraviti nabor opazovanih vzorcev barvnega vzorčnika Pantone in pri tem poskrbeti za enakomerno zastopanost barv znotraj vidnega dela spektra svetlobe. Eksperimentalni del je temeljil na spektrofotometričnih meritvah ob uporabi različno velikih merilnih zaslonk.

Za izračun barvnih razlik smo uporabili enačbo CIEDE2000. Predvidevali smo, da velikost opazovane površine pomembno vpliva na vrednotenje barve in njene koordinate v barvnem prostoru CIELAB (hipoteza H1). Prav tako smo predvidevali, da vpliv velikosti opazovane površine ne bo enak za vse barvne tone (hipoteza H2).

(14)

Neža Istenič: Vpliv velikosti opazovane površine na vrednotenje barve in barvnih razlik 2 TEORETIČNI DEL

2.1 BARVA IN ZAZNAVANJE BARV PRI ČLOVEKU

Barva je pomemben atribut vsega, kar človek zaznava z vidom. Za končni barvni vtis moramo najprej zadostiti trem na videz preprostim pogojem, to so svetlobni vir, obarvan opazovani objekt in opazovalec. Ob prisotnosti teh treh pogojev se hkrati dogajajo zapleteni procesi, zaradi katerih človek lahko opisuje okolico, kot jo vidi.

Poudariti moramo, da so ti trije fizikalni dejavniki pri vsakem človeku drugačni, kar nam pomaga razumeti pomen standardnih pogojev na področju barvne metrike (1).

Zato je znanost za enotno vrednotenje barve vpeljala standardizirane pogoje opazovanja in standardiziranega opazovalca. Naš vizualni sistem predstavlja celostni aparat za zaznavo barve vsakega posameznika, kar še dodatno podkrepi dejstvo, da je barva psihološka izkušnja, ki nastane zaradi fizikalnega vzroka.

2.1.1 Človekov vizualni sistem

Človekov vizualni sistem sestavljajo oči, optični živec, talamus in možganska skorja (2). Očesno zrklo obdajajo in premikata dva para gladkih in en par prečno progastih mišic (3). Naše oko zavzema sferičen volumen, ki ga sestavljajo tri plasti tkiva (4).

Prvo plast tvorita roženica in beločnica; drugo plast tvorijo šarenica in ciliarno telo in žilnica; tretjo plast tvori mrežnica. Oko sestavljajo tudi trije prostori; preko dveh izmed teh prostorov se pretaka očesna tekočina, ki naše oko oskrbuje s hranljivimi snovmi;

tretji prostor predstavlja steklovina (5). Projekcija opazovanega predmeta se prične z vstopom vpadlih žarkov skozi roženico in lečo. Slednja s krčenjem in raztezanjem omogoča, da predmete vidimo ne glede na to, kako oddaljeni smo od predmeta.

Najostrejšo del slike vidimo na tistem območju mrežnice, kjer je rumena pega. Na njej so koncentrirani čepki, ki so odgovorni za zaznavanje barv. Bolj kot se oddaljujemo od območja rumene pege, manj je čepkov in povečuje se število paličic.

Paličice so barvno neobčutljivi fotoreceptorji, ki ne razlikujejo med različnimi valovnimi dolžinami; reagirajo na prisotnost oziroma odsotnost svetlobe (6).

Pomemben del našega končnega barvnega vtisa predstavljajo tudi optični živec, talamus in možganska skorja. Optični živec je sestavljen iz približno milijon živčnih vlaken, ki izhajajo iz ganglijskih celic mrežnice; poteka skozi beločnico in očesno votlino in vstopi v možgansko votlino (2). Primarno vidno središče je v zadnjem delu 2

(15)

talamusa in je zadolženo za prenos informacij iz očesa do končnega cilja, torej možganske skorje.

2.1.2 Subjektivno zaznavanje barve

Človekovo dojemanje barve je neposredno povezano z njegovo unikatno fiziologijo vidnega aparata, saj niti dva človeka ne vidita iste barve na enak način. Starost, spol, zdravstveno stanje in prirojeno razmerje čepkov in paličic so poleg zunanjih dejavnikov le nekateri izmed mnogih vzrokov za končni barvni vtis. Za procesiranje barvne informacije so v prvi vrsti odgovorne fotoreceptorske celice, in sicer paličice ter čepki. Paličice nam omogočajo, da vidimo tudi pri zelo nizki svetlosti, vendar le v sivih odtenkih. Da našo okolico lahko dojemamo v barvah, so odgovorni čepki; ti so po trikromatski teoriji po Youngu in Helmholtzu občutljivi na tri območja valovnih dolžin vidnega spektra (7). Posamezni čepek je občutljiv na dolge valovne dolžine (rdeče), srednje valovne dolžine (zelene) in kratke valovne dolžine (modre). Barvni signal katerekoli valovne dolžine vidnega spektra v območju od 400 nm do 700 nm lahko vzbudi tudi več kot eno vrsto receptorjev z različnimi fotopsini, kar vodi do različnih krivulj odziva (8), tako posledično različne barve zaznavamo na različne načine. Opazovalce glede na fiziološke predispozicije ločimo na trikromate, anomalne trikromate, dikromate in akromate. Trikromat je oseba z normalnim vidom in akromat je oseba, pri kateri nobena skupina čepkov ni odzivna na barvne dražljaje;

ta fenomen imenujemo tudi barvna slepota. Anomalni trikromat in dikromat se ločita na različne tipe. Prvi in drugi tip anomalnega trikromata zaradi pomanjkljivega odziva čepkov slabše ločita rdečo in zeleno barvo, medtem ko tretji tip anomalnega trikromata slabše loči modro in rumeno barvo zaradi slabše odzivnosti čepkov. Pri dikromatih se ena skupina čepkov sploh ne odziva. Pri prvem in drugem tipu dikromata oseba ne loči rdeče in zelene barve; pri tretjem tipu do motnje pri modrih in rumenih tonih.

2.1.3 Vloga možganov pri zaznavanju barve

Med 40 odstotki in 50 odstotki nevronov v človeških možganih je zadolženo za obdelavo informacij na vizualnem nivoju (4). Končni barvni vtis je posledica delovanja človekovega vizualnega sistema in niza elektrokemičnih reakcij, ki se zgodijo na poti od očesa do možganov (9). Ta pot se začne z vstopom žarkov svetlobne energije

(16)

doloženega dela elektromagnetnega spektra. Signal sprejme mrežnica, gosto posejana s čepki in paličicami, ki vsebujejo membrane, bogate z vidnimi pigmenti, ki so zelo občutljivi na kemične spremembe (10). Pod vplivom kemičnih sprememb pride do električnega signala. Ta signal preko ganglijskih celic, ki kodirajo informacije o barvi, potuje do vidnega živca, talamusa in optične radiacije do primarnega vidnega korteksa, ki je v zatilnem delu možganov. Ta del je le eden izmed mnogih delov možganov, ki so posebej specializirani za končno sliko o tem, kar gledamo z očesom.

2.2 MERJENJE BARVE

Mednarodna komisija za razsvetljavo (CIE) je že leta 1924 ustanovila sekcijo za barvno metriko z namenom priprave osnovnih standardov za enotno vrednotenje barv; leta 1931 so bili sprejeti osnovni predpisi, ki so se v času nadgrajevali (2). Za enotno vrednotenje barve je CIE v prvi polovici 20. stoletja predpisala standarizirane vrste svetlob in standardiziranega opazovalca upoštevajoč nezanemarljiv vpliv zunanjih dejavnikov in unikatno fiziologijo vizualnega sistema. Od tod sledi zasnova matematičnega zapisa zveze posameznih faktorjev v spektralnem območju od 400 do 700 nm (2). Iz teh zapisov s pomočjo spremenljivk spektralne porazdelitve sevanja, spektralne občutljivosti očesa in refleksije predmeta izračunamo standardizirane barvne vrednosti X, Y, Z, ki so osnova kvantitativnega vrednotenja barv.

Standardizirane barvne vrednosti X, Y, Z so hkrati tudi vektorji, ki tvorijo predpisan CIE barvni prostor in izhajajo iz skupne ničle. Tako tvorijo enakokraki pravokotni trikotnik v 3D prostoru. CIE barvni prostor je bil matematično določen s pomočjo aditivnega mešanja spektralnih svetlob primarnih barv R, G, B, valovnih dolžin 700 nm, 546,1 nm in 435,8 nm (2). Pravokotna projekcija CIE barvnega prostora v 2D ravnini predstavlja CIE barvni diagram in je omejena s spektralno črto, črto škrlata in ničelno točko; zavzema obliko podkve. Na spektralni črti ležijo čiste spektralne barve;

to krivuljo sklene črta škrlata, na kateri ležijo barve, nastale z aditivnim mešanjem rdečih in modrih spektrov (2).

Za kvantitativno vrednotenje barve in njen besedni opis je CIE razvila najpogosteje uporabljen sistem, to je barvni prostor CIELAB. Zgrajen je iz treh osi, ki so 4

(17)

pravokotne ena na drugo (11). Navpična os L* predstavlja svetlost in je omejena z vrednostma 0 ter 100. Koordinata a* predstavlja lego barve na rdeče-zeleni osi in koordinata b* lego barve na rumeno-modri osi. Iz teh treh komponent izhajata še dve pomembni komponenti: kroma (C*), ki predstavlja nasičenost barve ter kot barvnega tona (h), ki ponazarja porazdelitev barv po barvnem krogu. Iz tega sistema izhajata pomembni enačbi, in sicer CIELAB (12) ter CIEDE2000 (13), ki omogočata numerično vrednotenje barvnih razlik.

2.3 VPLIV ZUNANJIH DEJAVNIKOV IN POMEN STANDARDNIH POGOJEV OPAZOVANJA

Barvna izkušnja je tesno povezana z zunanjimi dejavniki in vizualnim sistemom opazovalca. Da bi zagotovili enotno interpretacijo barve, je CIE za zunanje dejavnike določila standardizirane vrste svetlob, pod katerimi opazujemo okolico, in standardiziranega opazovalca, pri katerem so upoštevali morfološko zgradbo vizualnega sistema.

Barva standardizirane svetlobe je opredeljena z barvno temperaturo; ta je definirana kot tista temperatura črnega telesa v K, pri kateri je sevanje črnega telesa po barvi enako sevanju svetlobnega vira (2). Danes so najpogosteje uporabljane standardizirane svetlobe za vrednotenje barv z oznakami D65 (svetlobni vir, uporabljen pri naši raziskavi), A in F2. Pri uporabi različnih standardiziranih svetlob vrednotimo tudi metamerijo. To je pojav, pri katerem sta dva različno obarvana predmeta pogojno videti enaka pri določeni vrsti svetlobe, ki neposredno vpliva na njihove X, Y, Z vrednosti (2).

Standardizirani opazovalec je termin, ki je bil zasnovan ob upoštevanju fizioloških lastnostih opazovalca, torej njegovih fotoreceptorskih celic. Standardizirani opazovalec hkrati tudi označuje relativno občutljivost očesa na svetlobo in barvo.

Leta 1931 so za normalnega opazovalca uvedli opazovalca z zornim kotom 2°;

ugotovili so, da pri opazovanju pod tem kotom slika pada izključno na rumeno pego;

posledično prihaja do nižjih spektralnih vrednosti, saj rumeni pigment v rumeni pegi deluje kot rumeni filter za vpadle žarke. V letu 1964 so za standardiziranega opazovalca določili zorni kot 10°. Pripadajoče funkcije spektralnih vrednosti bolje

(18)

2.4 PREGLED RAZISKAV

Raziskava, ki so jo izvedli Vittorino in sodelavci (14), je izpostavila problem natančnosti barvne reprodukcije glede na omejeno velikost obarvanega vzorca.

Pri raziskovalnem delu sta sodelovali dve ekipi v ločenih laboratorijih, v katerih je vsaka uporabila svoj pristop k problematiki. Pri delu so uporabili deset barvnih vzorcev vzorčnika ColorChecker in dve različni aparaturi.

V prvem delu raziskave so ugotavljali absolutna odstopanja kolorimetričnih vrednosti CIELAB ob uporabi dveh različnih aparatur IFAC-CNR in IP-UEF, znotraj katere je površina barvnih vzorcev merila zgolj en kvadratni milimeter. Primerjavo so predstavili med modrim in rdečim vzorcem, torej med vzorcema višje in nižje valovne dolžine. Raziskava je pokazala zadovoljivo stopnjo ponovljivosti kljub uporabi različnih aparatur in kljub minimalni nehomogenosti rezultatov (14). Povprečne vrednosti CIE L^* in CIE a^* koordinat pri različnih aparaturah odstopajo za približno 1 do 2 stopnji; očitna razlika se je pojavila pri CIE b^* koordinati, kjer je prihajalo do odstopanj za približno 8 enot.

Zadovoljiva ponovljivost znotraj dveh različnih meritev se je pojavila tudi pri merjenih vzorcih s površinami 35 kvadratnih milimetrov, 8 kvadratnih milimetrov, 1 kvadratnega milimetra in 1 piksla v barvah zelene, rumene in magente (14). Ponovno se je pojavilo veliko odstopanje povprečne vrednosti CIE b^* ob uporabi različnih aparatur pri barvi magente. Ob teh rezultatih so sklenili, da do velikih razlik v koordinati CIE b^* prihaja pri valovnih dolžinah, ki so nahajajo pri robovih vidnega spektra, torej pri vzorcih rdečih, modrih in magentnih odtenkov. Očitno podobnost CIELAB vrednosti so ugotovili pri zelenih in rumenih odtenkih; L^* a^* b^* vrednosti variirajo v intervalu od 2 do 3 enote.

Wang in sodelavci so izvedli raziskavo kvantitativnih lastnosti barve ob uporabi različne strojne opreme z merilnima odprtinama različnih velikosti (15). Namen raziskave je bilo preučevanje odstopanja med vzorci kože ljudi različnih etničnih skupin (na različnih delih telesa) ob uporabi spektrofotometra Konica Minolta CM700d (SPM). Pri delu so uporabili 4 merilne odprtine; dve merilni odprtini sta merili 3 milimetre in dve odprtini 8 milimetrov. Merilne odprtine so se razlikovale tudi glede na pritisk na merjeni vzorec upoštevaje relief in teksturo merjenih vzorcev.

6

(19)

Uporaba tako večje kot manjše merilne odprtine je pokazala izjemno natančno ponovljivost rezultatov, še posebej pri meritvi bolj ravnih površin (15). Večja merilna odprtina je pokazala manjšo barvno razliko kot manjša merilna odprtina. Večja merilna odprtina je prav tako pokazala večjo stopnjo svetlosti in nasičenosti kot manjša merilna odprtina (15).

Alghazali in sodelavci so izvedli raziskavo kvantitativnih lastnosti barve ob uporabi istega spektrofotometra in različnih nastavitev (16). Meritve so izvedli na smolnatih in porcelanastih kompozitih, uporabljanih na področju dentalne medicine. Pri raziskovalnem delu ni bila pomembna samo izbira nastavitev uporabljenega spektrofotometra CM2600-d Minolta Konica, ampak tudi izbira materiala merjenih vzorcev. Absolutne vrednosti L^* a^* b^* različnih vzorcev ob uporabi velike in majhne merilne odprtine so se bistveno razlikovale. Barvna razlika med smolnatim vzorcem in porcelanastim vzorcem ob uporabi majhne merilne odprtine je znašala 5,91.

Barvna razlika, izmerjena z večjo merilno odprtino, je znašala 4,22. V obeh primerih je bila barvna razlika zmerno opazna, v prvem primeru celo višja od medicinskih predpisanih standardov (16). Obenem so si bile barvne razlike istega vzorca ob uporabi različnih odprtin, torej v absolutnem smislu, podobne tako za vzorec, ki je vseboval smolnato komponento, kot za vzorec, ki je vseboval porcelanasto sestavo.

Jung in sodelavci so izvedli raziskavo kvantitativnih lastnosti barve vzorcev smolnatega kompozita različnih velikosti (17). Premer okrogle oblike opazovanih površin homogene tekoče zmesi so znašale 6,5 mm, 8,5 mm, 10,5 mm in 12,5 mm.

Barvne vrednosti so bile zajete z dentalnim spektrofotometrom ShadeEye NCC.

Ugotovili so, da so bile razlike v vrednostih L^*in b^* najbolj opazne med vzorcema velikosti 6,5 mm in 8,5 mm ter med vzorcema velikosti 10,5 mm in 12,5 mm (17).

Vrednosti barvnih razlik so variirale med vrednostma 0,3 in 2. Največjo barvno razliko so izmerili med vzorcema 6,5 mm in 12,5 mm. V raziskavi so ugotovili minimalne do zmerno opazne barvne razlike, kar pri standardih dentalne medicine pomeni sprejemljive vrednosti.

(20)

3 EKSPERIMENTALNI DEL

Eksperimentalni del smo izvajali v laboratorijih Univerze v Ljubljani na Naravoslovnotehniški fakulteti na oddelku za tekstilstvo, grafiko in informacijske tehnologije. Barvo vzorcev smo izmerili s pomočjo dvožarkovnega spektrofotometra Spectraflash 600 PLUS CT (Datacolor, Švica). Za raziskavo smo izbrali naključnih trideset različnih barvnih nepremazanih vzorcev sistema Pantone (18). Pri delu smo poskušali zagotoviti enakomerno zastopanost celotnega vidnega spektra, pri čemer so bili vzorci različno svetli in nasičeni. Vsakemu izhodiščnemu vzorcu iz sistema Pantone smo poiskali njegov pripadajoči par za primerjavo iz sistema CMYK mejnih in srednjih, z očesom opaznih barvnih razlik. Pri merjenju smo uporabili dve merilni odprtini različnih premerov, in sicer USAV s premerom 6,6 mm ter XSAV s premerom 3,0 mm. Meritev je potekala v dveh korakih, prvič z merilno odprtino premera 3,0 mm in drugič z merilno odprtino premera 6,6 mm. Podatke o naših vzorcih smo zajemali s pomočjo programske opreme Datacolor, analizirali pa v programu Microsoft Excel.

3.1 POGOJI OPAZOVANJA IN MERJENJA

Geometrija merjenja je pri naši raziskavi znašala D/0 oziroma D/8, pri čemer je bila zrcalna komponenta izključena. Pri izračunih je bil uporabljen CIE (1964) Standardni opazovalec z zornim kotom 10°. Meritev smo izvajali z uporabo standardne svetlobe D65.

3.2 POSTOPEK MERJENJA

Spektrofotometer smo najprej umerili na beli površini kot standardu. Meritev smo pričeli z uporabo merilne zaslonke XSAV s premerom 3,0 mm. Prvi merjeni vzorec je bil eden izmed vzorcev vzorčnika Pantone, drugi merjeni vzorec pa njegov podoben primerjalni par iz sistema CMYK. Izmenično smo nadaljevali z meritvami izhodiščnih Pantonovih vzorcev (oznaka B1-B30) in njihovih pripadajočih CMYK vzorcev (oznaka V1-V30). Da bi zagotovili ustrezno ponovljivost rezultatov, smo izvedli tri ponovitve za vsako meritev. Tako je program Datacolor izračunal in izvozil povprečno vrednost CIELAB parametrov vsakega vzorca. Pri delu smo morali biti še posebej previdni pri nameščanju vzorca, da je bila merilna odprtina v celoti izpostavljena izključno barvni površini; površina opazovanih vzorcev je bila relativno majhna.

8

(21)

3.3 OZNAČEVANJE MERJENIH VZORCEV

Za vzorce iz sistema Pantone smo določili oznake B1-B30, za vzorce iz sistema CMYK pa V1-V28, kar pomeni, da prvemu merjenemu vzorcu pripada oznaka B1 oziroma V1 in zadnjemu merjenemu vzorcu B28 oziroma V28. S tem smo natančno želeli opredeliti zaporedje merjenih vzorcev in te oznake pozneje uporabljati tudi pri izračunih. Za pare merjenih vzorcev smo določili oznako B1V1-B28V28, kar pomeni zaporedje primerjalnih meritev in določanja barvnih razlik med izbranim izhodiščnim standardom iz sistema Pantone in njegovim pripadajočim parnim vzorcem iz sistema CMYK. S številko 1 je označen prvi merjen par vzorcev; s številko 30 je označen par vzorcev, ki smo ga merili kot zadnjega iz izbora tridesetih parov vzorcev. Izbor vzorcev in njihove oznake so prikazani na spodnjih slikah (Slika 1 in Slika 2).

(22)

Slika 1: Prikaz vzorcev iz sistema Pantone: B1-B28

10

(23)

Slika 2: Prikaz vzorcev iz sistema CMYK: V1-V28

(24)

3.4 IZVOZ IZMERJENIH PARAMETROV

Izmerjene parametre smo iz programa Datacolor izvozili v MS Excelove datoteke.

Skupaj smo izvozili 56 datotek. Vseh 56 datotek je vsebovalo izmerjene parametre za izhodiščni merjeni standard sistema Pantone in njegov pripadajoči primerjalni vzorec sistema CMYK. V datotekah so bili razvidni numerični podatki o standardiziranih barvnih vrednostih X, Y, Z in podatki o osnovnih lastnostih merjenca (svetlost L^*, nasičenost C^*ab, a^* koordinata in b^* koordinata, kot barvnega tona hab).

Vse datoteke smo združili v 3 enotne preglednice, ki so bile priprava za računanje barvnih razlik po formuli CIEDE2000 med dvema standardoma (B1B1-B28B28) pri merilnih odprtinah velikosti 3,0 mm in 6,6 mm ter med izhodiščnim standardom iz sistema Pantone in njegovim pripadajočim vzorcem iz sistema CMYK (B1V1- B28V28) pri merilnih odprtinah velikosti 3,0 mm in 6,6 mm.

Preglednice A1-A3 so zbrane v Prilogi A.

3.5 RAČUNANJE BARVNIH RAZLIK

Barvne razlike smo izračunali na podlagi enačbe CIEDE2000 (2). V vsaki izmed treh preglednic (Priloga a: izmerjeni parametri merjenih vzorcev in izračun barvnih razlikPriloga a: izmerjeni parametri merjenih vzorcev in izračun barvnih razliksmo izluščili podatke, ki smo jih potrebovali za postopen izračun barvnih razlik glede na formulo CIEDE2000, in sicer CIE a* koordinato, CIE b* koordinato, CIE L*, CIE C* in CIE hab. Za standard smo izbrali barvo vzorca, ki smo jo izmerili z uporabo merilne odprtine 3,0 mm. Da bi prišli do končnega rezultata, smo posamično izračunali razlike v svetlosti, nasičenosti in barvnim tonom med dogovorjenim standardom in njegovim pripadajočim vzorcem. Upoštevali smo tudi izračune korekcij svetlosti, nasičenosti, barvnega tona in orientacije elips v modrem območju, ki jih predpisuje izbrana formula CIEDE2000. Ko smo pripravili vse potrebne izračune, smo tako pridobili tudi končne podatke o barvnih razlikah za posamezen par merjencev.

Računanje barvnih razlik in analizo rezultatov smo najprej izvedli za par izhodiščnih standardov z uporabo različno velikih merilnih odprtin in tako dobili podatke o barvnih razlikah v absolutnem smislu. Analizo smo izvedli z izrisom grafov in izdelavo preglednic; hkrati smo pridobivali informacije o vplivu spreminjajočih se parametrov in

12

(25)

parametrov osnovnih lastnosti barve na končni rezultat. Rezultati so predstavljeni in analizirani v poglavju 4.

4 REZULTATI IN RAZPRAVA

4.1 VPLIV VELIKOSTI MERILNE ODPRTINE NA MERJENJE BARVE

Na sliki 3 so prikazane barvne razlike za vzorce B1-B28, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin. Uporabljeni sta bili merilni odprtini velikosti 3,0 mm in 6,6 mm. Kot standard so bile upoštevane vrednosti, pridobljene z merilno odprtino velikosti 3,0 mm.

Ugotovili smo, da je povprečna vrednost vseh izračunanih barvnih razlik znašala CIEDE2000 = 1,01. Na podlagi izračunanih vrednosti lahko tako trdimo, da je v povprečju prišlo do majhnih barvnih razlik. Pri kar 21 od 28 vzorcev smo zaznali barvno razliko, manjšo od vrednosti ΔE = 1, kar nakazuje očesu neopazno barvno razliko. Pri vzorcih B11, B12, B15 IN B27 smo ugotovili, da se njihove vrednosti CIEDE2000 gibljejo med 1 in 2, kar pomeni, da gre za majhne barvne razlike. Pri vzorcih B6, B25 in B26 smo ugotovili, da se njihove vrednosti barvnih razlik gibljejo med 2 in 4, kar pomeni, da so barvne razlike zaradi uporabe različnih merilnih odprtin očesu zmerno opazne. Glede na rezultat povprečne vrednosti vseh merjenih standardnih vzorcev B1-B28 sklepamo, da ne gre za neposredni vpliv spremembe parametra velikosti merilne odprtine.

(26)

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11

B12 B13

B14 B15

B16 B17

B18 B19

B20 B21

B22 B23

B24 B25

B26 B27

B28 0.00

0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

MERJENI BARVNI VZORCI

CIEDE2000

Slika 3: Barvne razlike (CIEDE2000) za vzorce B1-B28, izračunane na podlagi meritev z uporabo različnih merilnih odprtin (3,0 mm in 6,6 mm)

Preglednica 1 prikazuje izračunane razlike med komponentami, ki določajo osnovne lastnosti barve. Te komponente zajemajo svetlost, kromo, CIE a^* koordinato in CIE b^* koordinato. Rezultati so pridobljeni z izračunom razlik med vzorci B1-B28, izmerjenimi z merilno odprtino velikosti 6,6 mm in njihovimi izhodiščnimi standardi B1-B28, izmerjenimi z merilno odprtino velikosti 3,0 mm.

Pri 27 primerih smo ugotovili, da je bil vzorec temnejši od njegovega standarda. To pomeni, da so bili vzorci, izmerjeni z merilno odprtino 6,6 mm, temnejši kot v primeru, ko je bila uporabljena merilna odprtina velikosti 3,0 mm. Pri vzorcu B16 smo ugotovili nasproten pojav. V povprečju razlika v svetlosti znaša -0,19, kar za človekovo oko pomeni skoraj neopazno razliko.

Pri 26 vzorcih smo opazili, da je bil vzorec pri uporabi merilne odprtine velikosti 6,6 mm manj nasičen kot ob uporabi merilne odprtine velikosti 3,0 mm. Pri dveh vzorcih smo opazili, da je bila barva, merjena z merilno odprtino velikosti 3,0 mm, skoraj neopazno manj nasičena. V povprečju je razlika v nasičenosti med vzorci, merjenimi

14

(27)

pri različnih merilnih odprtinah, znašala -0,90, kar nakazuje na minimalne razlike v nasičenosti.

Ob uporabi večje merilne odprtine (velikosti 6,6 mm) smo pri 13 vzorcih zaznali, da se pojavi zamik barvnega tona proti zelenim tonom. V splošnem pri teh primerih ni prišlo do velikih odstopanj. Pri 15 vzorcih se je zamik barvnega tona z uporabo večje merilne odprtine usmeril proti rdečim tonom. Tudi v tem primeru razlika v koordinati CIE a^* ni presegla vrednosti 1. Povprečna vrednost razlike v koordinati CIE a^* je znašala 0,05, kar v povprečju pomeni rahlo usmerjenost barvnega tona proti rdečim tonom ob uporabi večje merilne odprtine velikosti 6,6 mm.

V preglednici 1 so prikazane vrednosti razlik v svetlosti, kromi in barvnem tonu, ki se pojavijo ob uporabi različnih merilnih odprtin. Iz podatkov v zadnjem stolpcu je razvidno, da je pri 7 vzorcih prišlo do zamika barvnega tona proti modrim tonom na račun uporabe večje merilne odprtine.

Pri 21 vzorcih, merjenih z večjo merilno odprtino 6,6 mm opazimo, da je prišlo do zamika barvnega tona proti rumenim tonom, kar pomeni, da so bili vzorci merjeni z odprtino bolj topli kot v primeru, ko smo iste vzorce merili z merilno odprtino velikosti 3,0 mm. Pri vzorcu B24 do razlike v zamiku barvnega tona ni prišlo, saj rezultat razlike znaša 0,00. Povprečna vrednosti razlike komponente CIE b* tako znaša - 2,05, kar pomeni, da se je zamik barvnega tona ob uporabi večje merilne odprtine usmeril proti hladnejšim modrim tonom.

(28)

Preglednica 1: Prikaz barvnih razlik med osnovnimi komponentami vzorca B1-B28 L*, ΔC*ab, a*, b* ob uporabi merilnih odprtin različnih velikosti (3,0 mm – standard in 6,6 mm – vzorec)

Uporaba različnih merilnih odprtin (3,0 mm in 6,6 mm)

Merjeni vzorec ΔL* ΔC*ab Δa* Δb*

B1 -1,17 -0,81 -0,44 0,80

B2 -1,10 -1,31 -0,21 1,48

B3 -0,41 -1,84 0,92 1,60

B4 -0,81 -1,26 0,46 1,22

B5 -1,04 -0,35 0,29 0,20

B6 -0,37 -0,56 0,31 0,88

B7 -1,08 -0,16 0,04 -0,21

B8 -0,45 -0,32 -0,39 -0,13

B9 -1,10 -1,75 -0,26 1,73

B10 -0,83 0,12 -0,01 0,24

B11 -0,77 -0,24 0,07 0,29

B12 -0,66 -0,91 0,53 0,67

B13 -1,01 -0,34 0,06 -0,35

B14 -0,75 -1,61 0,7 1,54

B15 -0,53 -0,84 -0,01 1,40

B16 0,50 -0,12 0,26 0,28

B17 -0,73 -0,39 -0,1 -0,37

B18 -0,61 -0,47 -0,1 -0,46

B19 -0,43 -0,34 -0,26 0,34

B20 -0,46 -1,13 -0,84 0,79

B21 -0,51 -0,51 0,27 -0,43

B22 -0,25 0,14 0,04 0,20

B23 -0,72 -0,05 -0,01 -0,06

B24 -0,55 -0,31 -0,25 0,00

B25 -0,74 -0,64 0,03 0,93

B26 -1,01 -0,29 0,04 0,61

B27 -0,55 -0,53 0,14 0,75

B28 -0,83 -0,57 -0,57 0,18

16

(29)

Slika 4 prikazuje odvisnost izračunane razlike CIEDE2000 ob barve vzorcev B1-B28 in lege na koordinati CIE L* ob uporabi merilne odprtine 3,0 mm. Trendna črta, izrisana na diagramu, ponazarja padajočo eksponentno funkcijo. Predvsem se ji prilegajo podatki o vzorcih, pri katerih svetlost znaša 40-90. Vrednost korelacijskega faktorja znaša 0,0137. Nizke vrednosti kažejo na izrazito razpršenost vzorcev, kar pomeni, da svetlost vzorca ne vpliva na barvne odmike, nastale zaradi uporabe merilnih odprtin različnih dimenzij.

40 50 60 70 80 90 100

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

R² = 0.01

3.0mm

Exponential ( 3.0mm )

CIE L*

CIEDE2000

Slika 4: Odvisnost barvne razlike CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorca B1-B28 in lege na koordinati CIE L^* (standard:

merilna odprtina velikosti 3,0 mm)

(30)

Slika 5 prikazuje odvisnost izračunane razlike CIEDE2000 ob barve vzorcev B1-B28 in lege na koordinati CIE a^* ob uporabi merilne odprtine 3,0 mm. Trendna črta, izrisana na diagramu, ponazarja naraščajočo eksponentno funkcijo. Najbolj se ji prilegajo podatki o vzorcih, pri katerih je koordinata a^* v območju -50-50. Vrednost korelacijskega faktorja znaša 0,3132. Vrednost je nekoliko višja kot v primeru odvisnosti od svetlosti vzorca, vendar kljub temu ne moremo trditi, da obstaja očitna odvisnost med barvno razliko, nastalo zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, in barvnim tonom vzorca oziroma položajem na osi a^*.

-60 -40 -20 0.000 20 40 60

0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

R² = 0.31

3.0mm

Exponential (3.0mm)

CIE a*

CIEDE2000

Slika 5: Odvisnost barvne razlike CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorca B1-B28 in lege na koordinati CIE a^* (standard:

18

(31)

Slika 6 prikazuje odvisnost izračunane razlike CIEDE2000 ob barve vzorcev B1-B28 in lege na koordinati CIE b^* ob uporabi merilne odprtine 3,0 mm. Trendna črta, izrisana na diagramu, ponazarja naraščajočo eksponentno funkcijo. Najbolje se ji prilegajo podatki o vzorcih, pri katerih je koordinata b^* v območju -50-50. Vrednost korelacijskega faktorja znaša 0,1087. Tudi v tem primeru lahko torej sklepamo, da ni očitne odvisnosti med barvno razliko, nastalo zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, in barvnim tonom vzorca oziroma položajem na osi b^*.

-60 -40 -20 0.000 20 40 60 80 100

0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

R² = 0.11

3.0mm

Exponential (3.0mm)

CIE b*

CIEDE2000

Slika 6: Odvisnost barvne razlike CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorca B1-B28 in lege na koordinati CIE b^* (standard:

(32)

4.2 VPLIV VELIKOSTI MERILNE ODPRTINE NA IZRAČUN BARVNIH RAZLIK Preglednica 2 prikazuje izračun barvnih razlik parov vzorcev B1V1-B28V28 ob uporabi različnih merilnih odprtin, pri čemer smo za standard (B1-B28) določili vzorce iz sistema Pantone, za njihove pripadajoče vzorce pa vzorce iz sistema CMYK. V zadnjem stolpcu so prikazani tudi izračuni razlik med posameznimi rezultati barvnih razlik. Povprečna vrednost barvnih razlik, ki smo jih izračunali ob uporabi merilne odprtine velikosti 3,0 mm, znaša ΔE = 4,51. Ob uporabi večje merilne odprtine velikosti 6,6 mm je slednja znašala 4,50, kar pomeni, da smo z manjšo merilno odprtino izmerili malenkost večje barvne razlike med parom vzorcev kot ob uporabi večje merilne odprtine. Glede na zadnji stolpec, ki prikazuje izračune razlik med rezultati barvnih razlik ((CIEDE2000(3mm) – CIEDE(6.6mm)), ugotavljamo, da je pri kar 24 vzorcih prišlo do razlike rezultatov, ki znašajo manj kot vrednost dE = 0,2. Pri 11 parih vzorcev smo opazili, da smo z večjo merilno odprtino izmerili večjo barvno razliko kot z manjšo merilno odprtino. Pri 17 parih vzorcev je prišlo do obratnega pojava, saj so bile večje barvne razlike izmerjene ob uporabi manjše merilne odprtine. Pri paru vzorcev B24V24 se je rezultat razlike z vrednostjo 0,28 gibal med vrednostma 0,2 in 0,5. Pri parih vzorcev B16V16 in B26V26 sta rezultata med vrednostma 0,5 in 1. Povprečna vrednost vseh razlik med rezultati barvnih razlik tako znaša 0,01, kar pomeni, da smo v splošnem nekoliko večje barvne razlike izmerili z uporabo merilne odprtine velikosti 3,0 mm.

20

(33)

Preglednica 2: Prikaz izračunov barvnih razlik med vzorci B1V1-B28V28 z uporabo različnih merilnih odprtin in razlika (ΔE*00 (3,0 mm) - ΔE*00 (6,6 mm)).

dE

3.0mm 6.6mm (CIEDE2000(3mm) -CIEDE(6.6mm))

B1 V1 4,47 5,12 -0,66

B2 V2 5,78 5,76 0,02

B3 V3 1,34 1,31 0,03

B4 V4 4,69 4,65 0,03

B5 V5 9,55 9,87 -0,32

B6 V6 7,39 7,46 -0,07

B7 V7 7,08 7,06 0,02

B8 V8 2,24 2,37 -0,13

B9 V9 5,76 6,04 -0,28

B10 V10 5,64 5,50 0,15

B11 V11 4,39 4,26 0,13

B12 V12 4,71 4,60 0,11

B13 V13 2,20 2,08 0,12

B14 V14 5,23 5,24 -0,01

B15 V15 4,88 5,08 -0,20

B16 V16 2,27 1,27 1,00

B17 V17 1,48 1,56 -0,09

B18 V18 5,28 5,25 0,03

B19 V19 3,09 2,96 0,13

B20 V20 9,27 9,25 0,02

B21 V21 8,70 8,52 0,17

B22 V22 1,30 1,39 -0,10

B23 V23 3,47 3,33 0,14

B24 V24 4,70 4,42 0,28

B25 V25 2,06 2,71 -0,65

B26 V26 4,24 3,69 0,55

B27 V27 3,62 3,49 0,13

B28 V28 1,48 1,73 -0,25

4,51 4,50 0,01

Povprečna vrednost

Merilna odprtina Par vzorcev

(34)

Slika 8 prikazuje razlike v izračunih barvnih razlik CIEDE2000 ob uporabi različnih merilnih odprtin v odvisnosti od barve vzorcev B1-B28 in lege na koordinati CIE L* ob uporabi merilne odprtine velikosti 3,0 mm. Trendna črta predstavlja padajočo linearno funkcijo, iz česar bi sklepali, da se razlike med izračunanimi vrednostmi zmanjšajo pri svetlejših vzorcih. Opazimo tudi precejšnjo razpršenost podatkov na diagramu.

Korelacijski faktor znaša 0,0286. Črti sledijo zgolj podatki od vrednostih barvnih razlik, ki so med vrednostma 0,00 in 0,15. Na podlagi razpršenosti rezultatov lahko sklepamo, da svetlost vzorca ne vpliva na razliko v izračunu, ki nastopi zaradi uporabe različnih merilnih odprtin.

40 50 60 70 80 90 100

-0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

R² = 0.03

3.0 mm Linear (3.0 mm) Linear (3.0 mm)

CIE L*

razlike v vrednostih CIEDE2000

Slika 7: Odvisnost razlike v vrednostih CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorcev B1-B28 in lege na koordinati CIE L^* (standard:

22

(35)

Slika 9 prikazuje odvisnost razlik v izračunih vrednosti barvnih razlik CIEDE2000 ob uporabi različnih merilnih odprtin v odvisnosti od barve vzorca B1-B28 in lege na koordinati CIE a* ob uporabi merilne odprtine velikosti 3,0 mm. Trendna črta predstavlja naraščajočo linearno funkcijo; ponovno opazimo veliko razpršenost podatkov na diagramu. Korelacijski faktor znaša 0,0155. Na podlagi razpršenosti rezultatov lahko sklepamo, da barvni ton vzorca oziroma njegov položaj na osi CIE a^* ne vpliva na razliko v izračunu, ki nastopi zaradi uporabe različnih merilnih odprtin.

-60 -40 -20 0 20 40 60

-0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

R² = 0.02

3.0 mm Linear (3.0 mm)

CIE a*

Slika 8: Odvisnost razlike v vrednostih CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorcev B1-B28 in lege na koordinati CIE a^* (standard:

(36)

Slika 10 prikazuje odvisnost razlik v izračunih vrednosti barvnih razlik CIEDE2000 ob uporabi različnih merilnih odprtin od barve vzorca B1-B28 in lege na koordinati CIE b* ob uporabi merilne odprtine velikosti 3,0 mm. Trendna črta predstavlja padajočo linearno funkcijo; ponovno opazimo veliko razpršenost podatkov na diagramu. Na podlagi razpršenosti rezultatov lahko sklepamo, da barvni ton vzorca oziroma njegov položaj na osi CIE b^* ne vpliva na razliko v izračunu, ki nastopi zaradi uporabe različnih merilnih odprtin.

-60.00 -40.00 -20.00 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00

-0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

R² = 0.11 3.0 mm

Linear (3.0 mm)

CIE b*

Slika 9: Odvisnost razlike v vrednostih CIEDE2000, nastale zaradi uporabe različnih merilnih odprtin, od barve vzorcev B1-B28 in lege na koordinati CIE b^* (standard:

24

(37)

5 ZAKLJUČKI

V naši raziskavi smo zaznali izjemno majhne oziroma skoraj zanemarljive razlike v absolutnih vrednostih CIELAB koordinat. Za večino merjenih vzorcev te vrednosti znašajo pod 1 enoto dE. Zaradi pridobljenih rezultatov vsaj v okviru naše raziskave lahko ovržemo našo prvo hipotezo, s katero smo predpostavljali, da razlika v premeru naše merilne odprtine očitno vpliva na vrednotenje barve. Pri večini vzorcev smo z večjo merilno odprtino njihove barve zaznali kot temnejše in manj nasičene.

Ta pojav predstavlja zanimivo iztočnico za nadaljnje raziskave glede svetlosti in nasičenosti ob uporabi različno velikih odprtin.

Do zanemarljivo majhnih razlik prihaja tudi med izračunanimi vrednostmi CIEDE2000, kjer smo primerjali barvne razlike med standardom iz vzorčnika Pantone in njegovim vzorcem iz vzorčnika CMYK. Povprečna razlika je znašala 0,01 enote dE. Razlike med posameznimi barvnimi toni so bile sicer različne, vendar pri zgolj 28 parih vzorcev nismo ugotovili ponavljajočega vzorca rezultatov, preko katerih bi ugotovili splošne povezave med razponom odstopanja in barvo, svetlostjo ali nasičenostjo vzorca.

Oba dela naše raziskave zagotovo predstavljata iztočnico za bolj obsežne nadaljnje raziskave.

(38)

6 VIRI LITERATURE

1. STJEPIĆ, M. Analiza barvnega spomina za asociativne barve [dostopno na daljavo]. Ljubljana, 2020 [citirano 10. 5. 2021]. Dostopno na svetovnem spletu:

<https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?id=119166>.

2. Interdisciplinarnost barve. Del 1, V znanosti. Uredila S. Jeler in M. Kumar.

Maribor : Društvo koloristov Slovenije, str. 77–229.

3. Anatomija očesa. V Optike.si [dostopno na daljavo]. [citirano 10. 5. 2021].

Dostopno na svetovnem spletu: <https://optike.si/anatomija-ocesa/>.

4. BULL, D. R. The human visual system. V Communicating pictures : a course in image and video coding. Amsterdam ; Boston : Academic Press/Elsevier, 2014, str. 17–61.

5. Structure and function of the eyes - eye disorders. V MSD Manual consumer version [dostopno na daljavo]. [citirano 10. 5. 2021]. Dostopno na svetovnem spletu: <https://www.msdmanuals.com/home/eye-disorders/biology-of-the-eyes/

structure-and-function-of-the-eyes?query=Ophthalmic%20Anatomy>.

6. WLASSOFF, V. How the brain perceives colors? [dostopno na daljavo]. [citirano 11. 5. 2021]. Dostopno na svetovnem spletu: <

http://www.brainblogger.com/2018/07/23/how-the-brain-perceives-colors/ >.

7. The science of how we see color and why we need spectrophotometers. V Datacolor [dostopno na daljavo]. [citirano 13. 5. 2021]. Dostopno na svetovnem spletu: <https://www.datacolor.com/why-we-cant-agree-color-perception/>.

8. Cone cell. V Imaios [dostopno na daljavo]. [citirano 13. 5. 2021]. Dostopno na

svetovnem spletu:

<https://www.imaios.com/en/e-Anatomy/Anatomical-Parts/Cone-cell>.

9. Oko možganom [dostopno na daljavo]. [citirano 10. 5. 2021]. Dostopno na svetovnem spletu: <https://www.sinapsa.org/eSinapsa/clanki/19/kaj-oko-sporoca- mozganom>.

10. Seeing color : causes of color [dostopno na daljavo]. [citirano 8. 4. 2021].

Dostopno na svetovnem spletu:

<http://www.webexhibits.org/causesofcolor/1C.html>.

11. The CIELAB L*a*b* system: the method to quantify colors of coatings. V Prospector Knowledge Center [dostopno na daljavo].[citirano 14. 5. 2021].

Dostopno na svetovnem spletu: <https://knowledge.ulprospector.com/10780/pc- the-cielab-lab-system-the-method-to-quantify-colors-of-coatings/>.

12. Colorimetry : CIELAB color space [dostopno na daljavo]. [citirano 19. 5. 2021]

Dostopno na svetovnem spletu: <https://spie.org/publications/fg04_p71_cielab?

SSO=1>.

26

(39)

Neža Istenič: Vpliv velikosti opazovane površine na vrednotenje barve in barvnih razlik 13. SHARMA, G., WU, W. in DALAL, E. N. The CIEDE2000 color-difference

formula : implementation notes, supplementary test data, and mathematical observations. Color Research & Application, 2005, let. 30, št. 1, str. 21–30.

14. VITORINO, T., CASINI, A., CUCCI, C., GEBEJESJE, A., HILTUNEN, J., HAUTA- KASARI, M., PICOLLO, M., STEFANI, L., TOMINAGA, S.,SCHETTINI, R. in TREMEAU, A. Accuracy in colour reproduction : using a colorchecker chart to assess the usefulness and comparability of data acquired with two hyper-spectral systems. Computational color imaging, 2015, let. 9016., str. 225–235

15. WANG, M., XIAO, K., LUO, M. R., POINTER, M., CHEUNG, V. in WUERGER, S. An investigation into the variability of skin colour measurements. Color research & application, 2018, let. 43, št. 4, str. 458–70.

16. ALGHAZALI, N., PRESTON, A., AL MOALEEM, M., JARAD, F., ALDOSARY, A.

in SMITH, P. The effects of different spectrophotometric modes on colour measurement of resin composite and porcelain materials. The European journal of prosthodontics and restorative dentistry, 2018, let. 26., str. 7-12.

17. JUNG, J.-H. Color evaluation of composite resin using dental colorimeter according to the specimen size. Oral Biology Research, 2016, str. 7, let. 40, št. 4, str. 198–202.

18. Color bridge guide : uncoated. V Pantone [dostopno na daljavo]. [citirano 13. 4.

2021]. Dostopno na svetovnem spletu: <https://www.pantone.com/color-bridge- guide-uncoated>.

(40)

7 PRILOGA A: IZMERJENI PARAMETRI MERJENIH VZORCEV IN IZRAČUN BARVNIH RAZLIK

Preglednica A1: Izmerjeni parametri in izračun barvne razlike za vzorce B1-B28 z uporabo merilnih odprtin velikosti 3,0 mm in 6,6 mm.

Std. CIE L Std. CIE a Std. CIE b Std. CIE C Std. CIE h Std. CIE L Std. CIE a Std. CIE b Std. CIE C Std. CIE h

B1 P106 U ^90,67 ^-2,18 ^69,93 ^69,96 ^91,79V1 P106 UP ^89,50 ^-1,74 ^69,13 ^69,15 ^91,44 0,80

B2 P123 U ^78,52 ^25,99 ^69,78 ^74,46 ^69,57V2 P123 UP ^77,42 ^26,20 ^68,30 ^73,15 ^69,01 0,98

B3 P143 U ^73,27 ^23,63 ^51,09 ^56,29 ^65,18V3 P143 UP ^72,86 ^22,71 ^49,49 ^54,45 ^65,35 0,63

B4 P150 U ^75,23 ^34,93 ^48,61 ^59,86 ^54,30V4 P150 UP ^74,42 ^34,47 ^47,39 ^58,60 ^53,97 0,79

B5 P169 U ^82,05 ^28,84 ^10,33 ^30,63 ^19,71V5 P169 UP ^81,01 ^28,55 ^10,13 ^30,30 ^19,53 0,87

B6 P200 U ^49,01 ^40,57 ^13,06 ^42,62 ^17,84V6 P200 UP ^48,64 ^40,26 ^12,18 ^42,06 ^16,83 3,17

B7 P251 U ^75,55 ^34,28 ^-27,31 ^43,83 ^321,46V7 P251 UP ^74,47 ^34,24 ^-27,10 ^43,67 ^321,63 0,79

B8 P307 U ^48,23 ^-18,31 ^-30,22 ^35,33 ^238,79V8 P307 UP ^47,78 ^-17,92 ^-30,09 ^35,03 ^239,23 0,50

B9 P395 U ^88,28 ^-9,32 ^74,22 ^74,81 ^97,15V9 P395 UP ^87,18 ^-9,06 ^72,49 ^73,05 ^97,12 0,81

B10 P437 U ^56,11 ^6,91 ^-4,82 ^8,43 ^325,10V10 P437 UP ^55,28 ^6,92 ^-5,06 ^8,57 ^323,81 0,81

B11 P480 U ^72,75 ^10,35 ^9,90 ^14,32 ^43,74V11 P480 UP ^71,98 ^10,28 ^9,61 ^14,07 ^43,06 1,18

B12 P488 U ^80,40 ^17,61 ^12,25 ^21,45 ^34,83V12 P488 UP ^79,74 ^17,08 ^11,58 ^20,64 ^34,15 1,38

B13 P657 U ^90,23 ^-0,94 ^-16,04 ^16,07 ^266,63V13 P657 UP ^89,22 ^-1,00 ^-15,69 ^15,72 ^266,34 0,67

B14 P1495 U ^73,48 ^41,99 ^47,08 ^63,09 ^48,27V14 P1495 UP ^72,73 ^41,29 ^45,54 ^61,47 ^47,81 0,94

B15 P2028 U ^57,09 ^52,90 ^41,15 ^67,02 ^37,88V15 P2028 UP ^56,56 ^52,91 ^39,75 ^66,18 ^36,91 1,63

B16 P2059 U ^60,64 ^23,36 ^-13,31 ^26,89 ^330,33V16 P2059 UP ^61,14 ^23,10 ^-13,59 ^26,80 ^329,53 0,46

B17 P2169 U ^71,54 ^-7,80 ^-24,26 ^25,49 ^252,17V17 P2169 UP ^70,81 ^-7,70 ^-23,89 ^25,10 ^252,14 0,58

B18 P2184 U ^58,41 ^-7,31 ^-43,17 ^43,79 ^260,40V18 P2184 UP ^57,80 ^-7,21 ^-42,71 ^43,32 ^260,42 0,57

B19 P2244 U ^51,72 ^-18,16 ^-0,55 ^18,17 ^181,72V19 P2244 UP ^51,29 ^-17,90 ^-0,89 ^17,92 ^182,84 0,54

B20 P2420 U ^71,57 ^-48,69 ^29,11 ^56,72 ^149,13V20 P2420 UP ^71,11 ^-47,85 ^28,32 ^55,60 ^149,38 0,49

B21 P2735 U ^47,83 ^22,39 ^-45,66 ^50,85 ^296,12V21 P2735 UP ^47,32 ^22,12 ^-45,23 ^50,35 ^296,06 0,53

B22 P3145 U ^46,72 ^-25,15 ^-15,67 ^29,63 ^211,92V22 P3145 UP ^46,47 ^-25,19 ^-15,87 ^29,77 ^212,21 0,26

B23 P5295 U ^75,04 ^3,39 ^-12,29 ^12,75 ^285,41V23 P5295 UP ^74,32 ^3,40 ^-12,23 ^12,70 ^285,53 0,53

B24 P5503 U ^72,26 ^-10,49 ^-8,52 ^13,51 ^219,07V24 P5503 UP ^71,71 ^-10,24 ^-8,52 ^13,33 ^219,76 0,49

B25 P7567 U ^50,04 ^11,01 ^13,66 ^17,54 ^51,13V25 P7567 UP ^49,30 ^10,98 ^12,73 ^16,81 ^49,24 2,52

B26 P7600 U ^51,64 ^20,43 ^11,12 ^23,26 ^28,55V26 P7600 UP ^50,63 ^20,39 ^10,51 ^22,94 ^27,28 2,80

B27 P7618 U ^59,94 ^25,85 ^17,62 ^31,28 ^34,27V27 P7618 UP ^59,39 ^25,71 ^16,87 ^30,75 ^33,27 1,82

B28 P7717 U ^57,81 ^-24,07 ^-7,95 ^25,35 ^198,28V28 P7717 UP ^56,98 ^-23,50 ^-8,13 ^24,86 ^199,08 0,84

CIEDE2000 Izhodiščni standard

Merilna odprtina velikosti 3,0mm

Pripadajoči vzorec

Merilna odprtina velikosti 6.6mm

28