The Kubelka – Monk Theory and K/S
เกิดอะไรขึ้นกับแสงที่ส่องมายังชิ้นงานตัวอย่างที่มันเงา (Shined) การสะท้อนแสงบางส่วนจะสะท้อนกลับไปที่ตัวรับสัญญาณของเครื่อง (Detector) บางส่วนถูกดูดกลืนไปในตัวอย่าง และบางส่วนสะท้อนออกมาทุกทิศทุกทาง
สำหรับตัวอย่างที่มีค่าความทึบแสง (Opacity) มีมากกว่า 75% , โดยสมการของคูเบลค่า-มังค์ (Kubelka-Monk Equation) ที่คิดค้นขึ้นในปี ค.ศ.1931 ได้ศึกษาความสัมพันธ์ของการสะท้อนแสง (Reflectance) ของตัวอย่างกับการดูดกลืนคลื่นแสง (Absorption) และการกระเจิงแบบทุกทิศทุกทาง (Scattering)
ได้เป็นสมการ K = [1 – 0.01R] 2
S 2[0.01R]
ยกตัวอย่าง ถ้าการสะท้อนแสงที่ความยาวคลื่นหนึ่งๆ อยู่ที่ 55% นั้น เราสามารถคำนวณค่า K ได้คือ X
S
K = [1 – 0.01(55)] 2 = 0.45 2 = 0.184
S 2[0.01 (55)] 1.1
โดยปกติของ K จะอ่านออกมาในแต่ละช่วงของความยาวคลื่น จะไม่อ่านเฉพาะที่ความยาวคลื่นใด
S
ความยาวคลื่นหนึ่ง K จะอยู่ในรูปของกราฟที่ความยาวช่วงคลื่นตั้งแต่ 400 – 700 นาโนเมตร หรือมากกว่า
S
สมการของคูเบลค่า-มังค์ จะใช้ได้ดีกับงานด้านการผสมสูตรสี (Formulation) โดยเฉพาะกับงานสิ่งทอ และงานเคลือบผิว (Coating) ซึ่งจากสมการจะให้ปริมาณของการกระเจิงแสง (Scattering) ของแม่สี (Dye or Pigment) ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของพื้นผิวของชิ้นงาน หรือความทึบแสงของชิ้นงาน ขณะที่ค่าการดูดกลืนแสง (Absorption) จะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวที่ทำให้เกิดสี (Colorant) จึงได้ความสัมพันธ์ของสมการคูเบลค่า-มังค์ กับความเข้มข้นของสี (Colorant Concentration) ดังนี้
K = kC
S
เมื่อ k = ค่าคงที่
C = ค่าความเข้มข้นของสี
สมการนี้ยังสามารถแยกค่าการคำนวณของสี แต่ละตัวเมื่อผสมกันดังนี้
(K/S)mixture = a(K/S) colorant1 + b(K/S)colorant2 + C(K/S) colorant3 +…….. + (K/S) base
เมื่อ a, b, c, etc. เป็นค่าความเข้มข้นของสี
ซึ่งการมองเห็นสีที่ปรากฏต่อสายตามนุษย์จริงๆ (Appearance) จะต้องมีความสัมพันธ์กับจำนวนของสี (Colorant) ที่ใส่ลงในการผสมนี้ เช่นเดียวกับระบบของการผสมสูตรสี (Formulation) ก็จะต้องเก็บข้อมูลของค่า K/S ในแต่ละสี (Colorant) ที่จะใช้ในการผสมกัน
Bibliography
Berns, Roy S., Billmeyer and Saltzman’s Principles of Color Technology, New York: John Wiley & Sons, 2000.
Hunter, Richard S. and Harold, Richard W., The Measurement of Appearance, New York: Wiley, 1987.
Kubelka, P. and Monk, F., Z tech. Physik, 12, 593 (1931).