เครื่องวัดสีตั้งโต๊ะ HunterLab spectrophotometer

เครื่องวัดสี HunterLab Spectrophotometer

การเลือกเครื่องวัดสีที่เหมาะสมกับการใช้งาน

การเลือกเครื่องวัดสีที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุและความแม่นยำที่ต้องการ โดยแบ่งเป็น 3 กลุ่มหลัก ดังนี้

วัสดุของแข็ง งานทั่วไป สำหรับการวัดสีพลาสติกผนัง หรือพื้นผิวเรียบทั่วไป แนะนำให้ใช้ เครื่องคัลเลอริมิเตอร์แบบพกพา (Portable Colorimeter) เนื่องจากมีขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา ใช้งานง่าย และราคาประหยัด เหมาะสำหรับงานที่ไม่ซับซ้อนมากนัก อย่างไรก็ตาม เครื่องชนิดนี้อาจไม่เหมาะกับงานที่ต้องการ ความแม่นยำสูง หรือวิเคราะห์ความแตกต่างของสีอย่างละเอียด
วัสดุของแข็ง งานความแม่นยำสูง สำหรับงานที่ต้องการ การควบคุมคุณภาพสี ระดับอุตสาหกรรม เช่น ชิ้นส่วนรถยนต์ ผ้าสิ่งทอ หรือชิ้นงานพลาสติก ควรใช้ เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์แบบพกพา (PortableSpectrophotometer) ซึ่งให้ค่าการวัดที่แม่นยำและเสถียรกว่า โดยสามารถวัดข้อมูลสีเต็มช่วง สเปกตรัมได้ เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ สิ่งทอ เครื่องสำอาง และอิเล็กทรอนิกส์
งานเฉพาะทาง วัสดุของเหลวสำหรับ การวัดสีน้ำ หรือสารละลายโปร่งแสง ต้องใช้ เครื่องวัดสีของเหลวเฉพาะทาง (Water Color Meter) ที่แสดงผลเป็นหน่วย Platinum Cobalt Units (PCU) ตามมาตรฐานการทดสอบคุณภาพน้ำ เครื่องชนิดนี้ใช้หลักการเปรียบเทียบการดูดกลืนแสงกับสารมาตรฐาน วัดค่าได้ในช่วง 0-500 PCU ช่วยประเมินคุณภาพน้ำได้รวดเร็วและแม่นยำ

การเลือกเครื่องมือที่ถูกต้องจะช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้และคุ้มค่าการลงทุนมากที่สุด

ระบบสีมาตรฐานที่ใช้ในการวัดสี

ระบบสีมาตรฐานหรือสเกลสีมาตรฐาน เป็นพื้นฐานสำคัญในการวัดสีที่มีความแม่นยำและสอดคล้องกับการรับรู้ของดวงตามนุษย์ ระบบสีที่ได้รับการยอมรับกันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ สเกลสี (Color scale) Hunter Lab, CIE L*a*b*, CIE L*C*h*, CIE Yxy และ CIEXYZ โดยแต่ละสเกลสีมีลักษณะเฉพาะของค่าสี เช่น ความสว่าง (L*), ค่าสีในแกนต่างๆ (a*, b*) และความเข้มของสี (C*) ซึ่งช่วยให้การประเมินและเปรียบเทียบสีเป็นไปอย่างถูกต้องและชัดเจน

มาตรฐานสเกลสี (Color Scale)

Hunter Lab

เป็นระบบสีที่ใช้อธิบายสีออกเป็นแกนสามมิติ ซึ่งแทนค่า L (ความมืดและคซวามสว่าง), a (สีแดง-เขียว), และ b (สีเหลือง-น้ำเงิน) ซึ่งเหมาะสมกับการวัดสีของตัวอย่างที่มีความหลากหลายและต้องการความแม่นยำสูง

CIE L*a*b*

เป็นระบบสีที่ใช้อธิบายสีออกเป็นแกนสามมิติ ซึ่งแทนค่าแกน L* แทนความมืดและความสว่าง, แกน a* แทนแกนสีเขียว-แดง, และแกน b* แทนแกนสีน้ำเงิน-เหลือง ซึ่งเหมาะสำหรับการควบคุมคุณภาพสีในกระบวนการผลิต ตรวจสอบความสม่ำเสมอของสี และใช้ในงานวิจัยทางสีต่างๆ

CIE L*C*h*

เป็นมาตรฐานการวัดสีที่ช่วยบอกให้เข้าใจว่าสีมีความมืดและความสว่างแค่ไหน (L*), สีสดหรือเข้มหรืออ่อนแค่ไหน (C*), และสีอยู่ในเฉดไหน เช่น สีแดง สีเขียว หรือ สีเหลือง (h*)

แนวทางการเลือกเครื่องวัดสีให้เหมาะกับงาน

เพื่อให้ได้เครื่องวัดสีที่ตอบโจทย์การใช้งานมากที่สุด ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้:

ชนิดและสถานะของตัวอย่าง: ตรวจสอบว่าวัสดุที่ต้องการวัดสีเป็นตัวอย่างของแข็ง ทึบแสง โปร่งใส หรือตัวอย่างของเหลว หากเป็นของเหลวหรือตัวอย่างเฉพาะทาง (เช่น น้ำ น้ำผึ้ง น้ำมัน เป็นต้น) ก็ควรเลือกเครื่องวัดสีที่ออกแบบสำหรับงานนั้น เช่น สเปกโตรโฟโตมิเตอร์วัดสีของน้ำ หรือเครื่องวิเคราะห์สีของน้ำผึ้ง เพื่อให้ได้ผลการวัดที่ถูกต้องและเชื่อถือได้
ความละเอียดและความแม่นยำที่ต้องการ: พิจารณาว่างานของเราต้องการความแม่นยำระดับใด หากเป็นงานที่ต้องควบคุมความแตกต่างของสีอย่างเข้มงวดหรือต้องวิเคราะห์สีเชิงลึก (เช่น ตรวจสอบความเบี่ยงเบนสีเพียงเล็กน้อย หรือคำนวณสูตรส่วนผสมสีในการผลิต) ควรเลือกใช้ สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ ที่สามารถวัดสีได้ละเอียดเต็มช่วงสเปกตรัม เพื่อความถูกต้องสูงสุดในการวัดสีและคำนวณค่าสี และวิเคราะห์ค่าสีได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
ในทางตรงกันข้าม หากเป็นงานตรวจสอบสีทั่วไปที่ไม่ซับซ้อนมากและสามารถยอมรับค่าความคลาดเคลื่อนได้ในระดับหนึ่ง เครื่อง คัลเลอริมิเตอร์แบบพกพา ซึ่งให้ผลการวัดแบบค่าแม่สีหลักสามสี (แดง, เขียว, น้ำเงิน) ก็อาจเพียงพอต่องานนั้น ทั้งนี้เครื่องคัลเลอริมิเตอร์มีจุดเด่นที่ใช้งานง่ายและให้ค่าสีที่สม่ำเสมอภายใต้แหล่งแสงเดียว แต่จะไม่สามารถวิเคราะห์องค์ประกอบสีได้ละเอียดหรือผลของแสงต่างชนิดได้ดีเท่าเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์
สภาพแวดล้อมและลักษณะการใช้งาน: หากการวัดสีจะต้องมีการนำไปใช้งานนอกสถานที่หรือใช้ในสายการผลิตที่ต้องเคลื่อนย้ายบ่อย ควรเลือกอุปกรณ์ที่ พกพาสะดวก แข็งแรง และทนทาน ต่อสภาพแวดล้อมการใช้งานภาคสนาม เช่น เครื่องวัดสีแบบพกพา (Portable) ที่มีแบตเตอรี่ในตัวและโครงสร้างป้องกันฝุ่น/น้ำ เป็นต้น ในขณะที่หากเป็นงานวัดสีในห้องปฏิบัติการหรือจุดตรวจสอบคุณภาพที่อยู่กับที่ เครื่องวัดสีแบบตั้งโต๊ะ (Benchtop) อาจให้ความเสถียรและฟังก์ชันการทำงานที่มากกว่า ปัจจุบันเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์หลายรุ่นมีทั้งแบบตั้งโต๊ะสำหรับห้องแล็บ และแบบพกพาสำหรับงานภาคสนามหรือไลน์การผลิต ทำให้ผู้ใช้สามารถเลือกชนิดที่เหมาะสมตามการใช้งานได้
งบประมาณและความคุ้มค่า: โดยทั่วไปเครื่องคัลเลอริมิเตอร์จะมีราคาย่อมเยากว่าและไม่ต้องการการบำรุงรักษาซับซ้อนมาก (เนื่องจากโครงสร้างภายในเรียบง่ายกว่า ในขณะที่เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์แม้จะมีราคาสูงกว่าแต่ก็ให้ประสิทธิภาพและความแม่นยำในการวัดสีสูง เหมาะกับงานที่คุณภาพสีมีความสำคัญมาก การประเมินงบประมาณที่มีและเปรียบเทียบกับความต้องการความแม่นยำ, ฟังก์ชันการใช้งานที่จำเป็นจะช่วยให้ตัดสินใจเลือกเครื่องมือที่ให้ความคุ้มค่าสูงสุดสำหรับงานของคุณได้

ประเภทของเครื่องวัดสี (ตามชนิดเซ็นเซอร์ที่ใช้)

เครื่องวัดสีมีหลายประเภท ตามชนิดของเซ็นเซอร์ที่ใช้ ซึ่งสำคัญมากสำหรับการเลือกเครื่องที่เหมาะสมกับงานที่ต้องการ การเข้าใจความแตกต่างนี้จะช่วยให้คุณเลือกเครื่องที่ตอบโจทย์ได้ดีที่สุด

เครื่องวัดสีแบบ Colorimeter ใช้เซ็นเซอร์ไตรสิมูรัส (Tristimulus Sensor) ซึ่งเน้นการวัดสีที่ง่ายและรวดเร็ว เหมาะกับงานทั่วไปที่ไม่ซับซ้อน เช่น การตรวจสอบสีพื้นฐานในงานผลิตหรือการควบคุมคุณภาพเบื้องต้น ข้อดีคือใช้งานง่าย ราคาประหยัด แต่ไม่เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความละเอียดสูง
ส่วนเครื่องวัดสีแบบ Spectrophotometer ใช้เซ็นเซอร์สเปกตรัม (Spectral Sensor) ซึ่งวัดแสงในแต่ละความยาวคลื่น ทำให้ได้ข้อมูลสีที่ละเอียดและแม่นยำ เหมาะกับงานที่ต้องการข้อมูลสีแบบลึก เช่น การพัฒนาผลิตภัณฑ์ งานวิจัย หรือควบคุมคุณภาพในอุตสาหกรรมที่มีการเปลี่ยนแปลงสีซับซ้อน เช่น อาหาร เครื่องสำอาง และสิ่งทอ ข้อดีคือความแม่นยำสูง แต่มีราคาสูงและใช้งานซับซ้อนกว่า

ประโยชน์ของการใช้เครื่องวัดสี

การนำเครื่องวัดสีมาใช้ในงานด้านการผลิต การควบคุมคุณภาพ หรือการวิจัยด้านสี มีข้อดีและประโยชน์หลายประการ ดังนี้:

การวัดสีอย่างเป็นวิทยาศาสตร์และเป็นมาตรฐาน: เครื่องวัดสีช่วยแปลงคุณลักษณะของสีที่ตามนุษย์มองเห็นให้กลายเป็นค่าตัวเลข ทำให้การอธิบายและสื่อสารสีเป็นไปอย่างแม่นยำ, ง่ายและเป็นสากล ลดความคลาดเคลื่อนจากการรับรู้โดยใช้สายตามองสีที่อาจแตกต่างกันไปกับผู้ที่มีความเกี่ยวข้องในเรื่องการวิเคราะห์สีของวัสดุ
กล่าวได้ว่าความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนี้ช่วยแก้ปัญหาเกี่ยวกับมุมมอง, ความเชื่อและความเห็นส่วนตัวของแต่ละคนตามประสบการณ์ในงานแยกแยะสี เพื่อใช้ในการสื่อสารเกี่ยวกับค่าสีระหว่างผู้เกี่ยวข้องทุกฝ่ายได้อย่างง่ายและถูกต้องตรงกัน
ตรวจจับความแตกต่างของสีได้ดีกว่าการมองเห็นด้วยตาเปล่า: เครื่องมือวัดสีที่มีความละเอียดสูง (โดยเฉพาะสเปกโตรโฟโตมิเตอร์) สามารถตรวจจับความแตกต่างของสีเพียงเล็กน้อยที่สายตามนุษย์อาจมองไม่เห็นได้ แล้วแสดงผลความแตกต่างเหล่านั้นออกมาในรูปตัวเลขหรือกราฟสเปกตรัมทันที ทำให้ผู้ใช้งานทราบว่าสีของตัวอย่างแตกต่างจากมาตรฐานมากน้อยเพียงใด ตัวอย่างเช่น ค่า Delta E (ΔE) ที่คำนวณจากความแตกต่างของพิกัด Lab จะช่วยระบุว่าสีของชิ้นงานอยู่ในเกณฑ์ยอมรับได้หรือไม่เมื่อเทียบกับมาตรฐานที่กำหนดในแต่ละอุตสาหกรรม

ประเภทของเครื่องวัดสี HunterLab มีดังนี้:

แบบพกพา (Portable): ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา เหมาะสำหรับวัดนอกสถานที่และในสายการผลิต
แบบตั้งโต๊ะ (Benchtop): ให้ความแม่นยำสูงสุด เหมาะกับการใช้งานในห้องปฏิบัติการ
แบบอินไลน์/ออนไลน์ (In-line/On-line): ติดตั้งในสายการผลิต เพื่อวัดค่าสีอย่างต่อเนื่อง

บริษัท คัลเลอ โกลโบล จำกัด เป็นผู้นำเข้าและตัวแทนจำหน่ายเครื่องวัดสี HunterLab อย่างเป็นทางการแต่เพียงผู้เดียวในประเทศไทย โดยให้บริการครบวงจรทั้งการจัดหาเครื่องมือ การติดตั้ง และการสนับสนุนทางเทคนิค

ควรพิจารณาเลือกเครื่องวัดสีอย่างไร

การเลือกเครื่องวัดสีที่เหมาะสมควรพิจารณาตามลักษณะตัวอย่าง เช่น พื้นผิวทึบแสงหรือโปร่งแสง, หลักการวัด (Geometry) เช่น 45°/0° geometry หรือ d/8° Integrating Sphere, ช่วงความยาวคลื่น (Spectral Range) และความสามารถในการพกพา (Portability) รวมถึงซอฟต์แวร์การจัดการข้อมูลและงบประมาณที่เหมาะสม