Was ist Metamerie?

Metamerie verstehen: Die subtilen Nuancen der Farbanpassung

Metamerie ist ein faszinierendes und wichtiges Konzept, wenn Sie mit Farben arbeiten.
Seine Auswirkungen durchdringen verschiedene Aspekte der Rezeptur und Produktion von Farben und machen es zu einem wichtigen Faktor in Branchen, in denen eine präzise Farbabstimmung unerlässlich ist.
Diejenigen, die mit der Farbwissenschaft vertraut sind, haben dieses Phänomen vielleicht schon kennengelernt, aber seine Nuancen und Auswirkungen auf die Farbqualität von Produkten verdienen eine genauere Untersuchung.

„Die Kontrolle der Metamerie spielt eine große Rolle bei der Gewährleistung der Produktqualität“, sagt Monica Paul, ein Veteran in der Textil- und Bekleidungsindustrie und derzeitiger Inside Sales Representative bei Datacolor.
„Ein wahrer Maßstab für exzellentes Farbmanagement ist die Wahrung der Konsistenz, und dazu gehört auch die Kontrolle der Metamerie.
Das ist der Schlüssel zur Lieferung von Produkten, die den höchsten Anforderungen an die Farbgenauigkeit genügen.“

Was ist Metamerie?

Metamerie ist das Phänomen, bei dem zwei Objekte unter einer Beleuchtungsbedingung farblich übereinstimmen, unter einer anderen aber aufgrund von Unterschieden in der spektralen Reflexion anders aussehen.
Einfach ausgedrückt, sehen metamere Objekte unter einer Lichtquelle identisch aus, offenbaren aber unter einer anderen ihre wahren Unterschiede.
Diese visuelle Übereinstimmung kann bei einigen Lichtquellen auftreten, obwohl die Objekte unterschiedliche spektrale Reflexionsfaktoren haben, d.h. ihre Spektralkurven – die Graphen, die zeigen, wie sie das Licht im Spektrum reflektieren – unterscheiden sich.

Beispiel 1

Metamerie wird immer im Rahmen der des CIE (Commission Internationale de l’Eclairage) kolorimetrischen Systems betrachtet.
Dieses System basiert auf einem „Farbtripel“, das Folgendes umfasst:

• Eine Lichtquelle: Das Leuchtmittel, das auf das Objekt strahlt.
• Ein Objekt: Der Gegenstand, der das Licht für den Beobachter reflektiert.
• Ein Beobachter: Die Person, die das reflektierte Licht wahrnimmt.

Die Interaktion zwischen diesen Komponenten definiert die Farbempfindung, die ein Betrachter erfährt, die mathematisch durch die CIE Tristimuluswerte dargestellt werden kann.
Diese Werte werden anhand der Daten von Standardlichtquellen (wie D65, A, F2), der spektrophotometrischen Messung des Objekts und der Standardbeobachterdaten (1931 2° oder 1964 10°) berechnet.

Unterschied zwischen Metamerie und Farbinkonstanz

Farbinvarianz und Metamerie werden oft verwechselt, aber sie beziehen sich auf unterschiedliche Aspekte der Farbwahrnehmung unter verschiedenen Lichtverhältnissen.
Farbinvarianz führt dazu, dass eine Farbe bei verschiedenen Lichtverhältnissen unterschiedlich erscheint.
Im Gegensatz zur Metamerie, bei der zwei verschiedene Farben verglichen werden, die unter bestimmten Lichtverhältnissen identisch, unter anderen jedoch unterschiedlich aussehen, geht es bei der Farbinkonstanz darum, wie sich das Erscheinungsbild einer einzelnen Farbe je nach Lichtverhältnissen verändern kann.
Die Tools-Software von Datacolor hilft Farbmanagern bei der Handhabung von Farbinkonstanz und Metamerie, indem sie mehrere Lichtbedingungen simuliert. So können die Benutzer beobachten, wie sich eine Farbe in verschiedenen Umgebungen verändert, bevor sie in die Produktion geht.
Dies ist wichtig, um sicherzustellen, dass die Produkte unter allen vorgesehenen Betrachtungsbedingungen, wie z. B. im Einzelhandel oder bei Tageslicht, konsistent erscheinen.
Die Software bietet visuelle Hinweise und Pass/Fail-Kriterien zur Erkennung signifikanter Farbveränderungen und hilft Farbmanagern, eine stabile Farbdarstellung unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen zu gewährleisten.

Beispiel 2

Erfahren Sie mehr über die Begriffe rund um die Metamerie

Metamerie in der Praxis

Metamerie ist vor allem bei realen Anwendungen von Bedeutung, bei denen die Farbkonsistenz von großer Bedeutung ist, z. B. bei Farben und Lacken, Kosmetika, Kunststoffwaren und Textilien.

„Acrylgarne neigen aufgrund ihrer synthetischen Beschaffenheit zu einer Metamerie, die in der Regel bei D65 rot aufflackert“, sagt Paul, „daher werden sie nur unter der primären Lichtquelle bewertet. Ein Beispiel: Ein Acrylpullover, der mit einer passenden Hose und/oder einem Oberteil kombiniert werden soll, kann nur unter dieser Lichtquelle gut aussehen.“

Es gibt zwei Haupttypen von Metamerie, die Farbprofis begegnen:

1. Beleuchtungsstärken-Metamerie: Dies tritt auf, wenn zwei Objekte unter einer Lichtquelle übereinstimmen, aber nicht unter einer anderen, wie in Beispiel 1 oben.
   Das ist ein häufiges Problem, wenn Produkte unter bestimmten Produktionslichtbedingungen aufeinander abgestimmt sind, aber unter den Lichtbedingungen, unter denen sie verkauft oder verwendet werden, anders aussehen.

2. Beobachter-Metamerie: Diese Art von Metamerie tritt auf, wenn zwei Objekte für einen Beobachter übereinstimmen, für einen anderen jedoch nicht.
   Dies kann passieren, wenn unterschiedliche Standardbeobachter (CIE 2° oder 10°) verwendet werden oder wenn Personen unterschiedliche Farbempfindlichkeitsfunktionen haben, was zu Diskrepanzen bei der visuellen Beurteilung führt.
   • Geometrische Metamerie: Dies ist eine Art von Beobachter-Metamerie, die auftritt, wenn der Beobachter eine Farbprobe aus verschiedenen Winkeln betrachtet.
     Dies ist häufig ein Problem bei metallischen oder perlmuttartigen Materialien oder Materialien wie Teppichen und einigen Stoffen.

Testen auf Metamerie

Das Testen auf Metamerie ist ein wichtiger Schritt, um die Farbgenauigkeit und Konsistenz von Produkten zu gewährleisten.
Es gibt zwei Hauptmethoden:

1. Visuelle Prüfung: Dabei werden die Objekte unter verschiedenen Lichtquellen in einer kontrollierten Umgebung (z. B. einer Lichtkabine) betrachtet.
   Wenn die Objekte unter der primären Lichtquelle übereinstimmen, aber nicht unter anderen, dann sind die Objekte metamerisch.
   Die Wiederholung des Tests unter einer dritten Lichtquelle kann die Metamerie bestätigen.
2. Instrumentelle Tests: Mit einem Spektralphotometer werden die Objekte unter verschiedenen Beleuchtungs-/Beobachterkombinationen gemessen und verglichen.
   Die Spektralkurven werden analysiert, und wenn sie sich mindestens dreimal kreuzen, werden die Objekte als metamerisch bestätigt.
   Weitere Berechnungen der Farbunterschiede (ΔE) unter verschiedenen Bedingungen helfen, den Grad der Metamerie zu quantifizieren.

Paul stellt fest, dass zwar beide Methoden in der Praxis verwendet werden, dass aber „die visuelle Beurteilung in der Regel den Ausschlag gibt“.

Beispiel 3

Metamerie quantifizieren

Selbst wenn Metamerie unvermeidlich ist, kann die Bewertung ihres Ausmaßes ein Schlüsselfaktor für das Erreichen akzeptabler Farbübereinstimmungen sein.
Verschiedene Indizes werden verwendet, um den Grad der Metamerie von Leuchtmitteln zu messen:

• CIE Spezieller Metamerie-Index: Misst den Farbunterschied (ΔE) unter einer Testlichtart, wobei eine Übereinstimmung unter der primären Lichtart angenommen wird.
• DIN 6172 Metamerie-Index: Passt die ΔE für eine exakte Übereinstimmung unter der primären Lichtart an.
• Nimeroff-Index der Metamerie: Berechnet die Differenz zwischen Spektralkurven und bietet ein Maß für die Differenz, ohne die Daten zu gewichten.
• Gewichteter Nimeroff-Index: Ähnlich wie der Nimeroff-Index, aber mit einer Gewichtung, die auf den CIE-Farbanpassungsfunktionen basiert.
• Root Mean Square (RMS): Berechnet die Quadratwurzel aus der Summe der quadrierten Farbunterschiede (ΔE) über verschiedene Beleuchtungs-/Beobachterkombinationen hinweg und gibt so einen Hinweis darauf, wie gut die Objekte unter verschiedenen Bedingungen übereinstimmen werden.

Wie man Metamerie kontrolliert

Metamerie kann mit den richtigen Tools und Prozessen effektiv kontrolliert werden.
Die Qualitätskontrollsoftware Datacolor Tools beispielsweise spielt dabei eine entscheidende Rolle, indem sie einen Metamerie-Index berechnet, mit dem Benutzer potenzielle Metamerie-Paare frühzeitig im Produktionsprozess identifizieren können.
Da die Software einen detaillierten Einblick in das Erscheinungsbild von Farben unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen bietet, ermöglicht sie fundierte Entscheidungen zur Reduzierung von Metamerie vor der Herstellung.
Für bestimmte Branchen formuliert Datacolor Match Textile Farbstoffrezepturen, die Metamerie minimieren, indem verschiedene Lichtquellen und Beobachtungsbedingungen berücksichtigt werden, während Datacolor Match Pigment eine ähnliche Kontrolle für Farben, Beschichtungen und Kosmetika bietet, indem es die Pigmentinteraktionen unter verschiedenen Beleuchtungsmitteln bewertet.
In der Kunststoffindustrie liefern die Module Colibri ColorMatch und Colibri ColorQuality Daten, die die Anwender auf das Vorhandensein potenziell metamerer Rezepturen aufmerksam machen, ebenfalls über einen Metamerie-Index.
Und für die visuelle Bewertung gibt es verschiedene Arten von Lichtkabinen, die für jedes Büro oder Labor innerhalb Ihrer Lieferkette geeignet sind und mit denen Sie jedes farbige Material mit absoluter Sicherheit bewerten können.
Zusammen tragen diese Lösungen dazu bei, die Farbkonsistenz in verschiedenen Umgebungen zu gewährleisten und das Risiko der Metamerie deutlich zu verringern.

Metamerie meistern

Metamerie ist mehr als nur eine wissenschaftliche Kuriosität. Sie hat praktische Auswirkungen, die sich auf den Erfolg von farbkritischen Produkten auswirken können.
Für jeden, der sich mit der Rezeptur und der Produktion von Farben befasst, ist es wichtig, die Feinheiten der Metamerie zu verstehen und zu wissen, wie man sie testet und handhabt.
Durch die Beherrschung dieser Konzepte können Fachleute sicherstellen, dass ihre Produkte in verschiedenen Umgebungen farblich konsistent sind und sowohl ästhetischen als auch funktionalen Anforderungen gerecht werden.

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