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Was ist Metamerie?

von | Feb 6, 2024 | blogs | 0 Kommentare

Einführung

Was ist Metamerie? Stellen Sie sich vor, Sie sind in einem Kaufhaus und finden eine Kombination aus Hemd und Hose. Obwohl sie von verschiedenen Marken stammen, sind sie farblich perfekt aufeinander abgestimmt. Doch wenn man nach Hause kommt und sie anprobiert, stellt man verärgert fest, dass die Farben leicht unterschiedlich sind.

Dies ist ein Problem, das durch Metamerie verursacht wird – zwei Materialien zeigen unter einem Licht (im Geschäft) die gleiche Farbe, aber unter einem anderen (zu Hause) eine andere. Aber warum ist das so?

Zunächst müssen wir sicherstellen, dass Sie die Beleuchtungskonzepte verstehen.

Abb. 1 Metamerie, verschiedene Materialien, die bei einem Licht dieselbe Farbe und bei einem anderen Licht unterschiedliche Farben zeigen.

Grundlegende Lichtkonzepte zum Verständnis von Metamerie:

  • Weißes Licht von Oberlichtern setzt sich aus vielen Farben zusammen. Das wissen Sie wahrscheinlich schon. Ein Regenbogen zeigt, dass weißes Licht in viele verschiedene Farben gebrochen werden kann: Rot, Blau, Gelb, Orange, Grün usw. Auch ein Prisma kann dies zeigen.
Indoor-Gartenbau

Abb. 2 Prisma, Licht und Farbe

  • Die Intensität dieser Farben variiert in einem Licht. Möglicherweise strahlt mehr blaues als rotes Licht aus Ihren Lampen. Sie können dies in Abb. 3, rechtes Feld – LED-Lichtspektrum – sehen.
Indoor-Gartenbau

Abb. 3 Spektralansicht für Glühlampen (l) und LED (r), aufgenommen mit dem Spektrometer.

  • Wenn Licht auf die Oberfläche eines Materials trifft, können drei Dinge passieren.

– Reflexion
– Absorption
– Übertragung (geht durch)

Sie können einzeln oder in Kombination auftreten.

 

Reflexion, Absorption, Transmission

Abb. 4 Licht wird reflektiert, absorbiert, reflektiert

Ein Apfel ist rot, weil er einen großen Teil des roten Lichts einer Deckenlampe reflektiert. Dies ist an der Reflexionskurve des Apfels in Abb. 5 zu erkennen. Beachten Sie, dass alle Farben reflektiert werden, aber der rote Anteil ist aussagekräftiger – es sind alle Farben zusammen, die das „Apfelrot“ des Apfels ausmachen.

Rote Äpfel

Abb. 6 Rötung eines Apfels

Reflexionskurve eines Apfels

Abb. 5 Reflexionskurve eines roten Apfels

Die Oberflächenmaterialien machen den Unterschied

Man könnte meinen, dass zwei Materialien, die unter einem Licht ähnlich aussehen, auch unter einem anderen Licht ähnlich aussehen würden; schließlich scheint auf beide dasselbe Licht – die Farbe kann sich ändern, aber beide Materialien sollten dieselbe Farbe reflektieren.

Der Grund dafür ist, dass die Materialien unterschiedlich sind.

Abbildung 7 zeigt, dass die Hose und das Hemd im Geschäft die gleiche Farbe haben. Beachten Sie, dass die 510nm Farbe (grün) – Teile davon reflektiert und absorbiert werden, aber da die Intensität minimal ist, ist der Effekt auf die Farbe unbedeutend.

 

Hemd und Hose unter Ladenbeleuchtung

Abb. 7 Hemd und Hose zeigen unter Ladenbeleuchtung dieselbe Farbe. Man beachte, dass die Intensität der 510nm-Wellenlänge unbedeutend ist.

Abbildung 8 zeigt, dass das grüne Licht von 510nm zu Hause intensiver ist. Die Oberfläche der Hose absorbiert mehr von dieser Farbe, während das Hemd sie reflektiert, wodurch das Phänomen der Metamerie entsteht. Da die 510nm-Farbe durch die Ladenbeleuchtung vernachlässigbar war, hatte sie keinen Einfluss auf die Farbe.

Metamerie und Kleidung

Abb. 8 Hemd und Hose unterscheiden sich unter Heimlicht – beachten Sie die Intensität der 510nm-Farbe. Mehr wird vom Hemd reflektiert und mehr von der Hose absorbiert. Das Ergebnis ist eine andere Farbe

Unter dem Licht des Ladens entsteht durch die Reflexion/Absorption/Transmission jedes Materials eine gemeinsame Farbe. Das Heimlicht brachte jedoch einige unterschiedliche Farbmerkmale mit sich, auf die die Hose und das Hemd aufgrund ihrer individuellen Oberflächenmaterialien unterschiedlich reagierten.

Warum reflektieren zwei Materialien das Licht unter verschiedenen Lichtverhältnissen unterschiedlich?

Um das zu verstehen, muss man den sehr kleinen, den molekularen Aspekt des Materials betrachten. Die molekulare Struktur eines Oberflächenmaterials bestimmt die Eigenschaften eines Objekts, ähnlich wie die DNA die menschlichen Eigenschaften (Haarfarbe, Größe, Gewicht usw.) bestimmt.

Die Molekularstruktur bestimmt, ob es sich um einen festen, gasförmigen oder flüssigen Gegenstand handelt, oder ob er schwer oder leicht ist. Sie bestimmt, ob sie Wärme und Elektrizität leitet, und sie bestimmt sogar, wie sie die verschiedenen Farben des Lichts verarbeitet.

Die Art und Weise, wie jedes Material einzelne Farben im Licht reflektiert/absorbiert/überträgt, ist für jedes Material einzigartig. Deshalb ist es nicht einfach, Objekte aus verschiedenen Materialien bei unterschiedlicher Beleuchtung zu vergleichen.

MK350S PAR PFFD metrisch
Abbildung 9 Foto von D koi auf Unsplash

Metamerie ist eine Herausforderung für Unternehmen

Eine Kombination aus Hose und Hemd von verschiedenen Marken zu kaufen, ist nicht etwas, das man jeden Tag tut, aber eine realistischere Anwendung ist das Auto.

Die Stoßstangen eines Autos bestehen aus Kunststoffen, die sich von den metallischen Oberflächen anderer Teile des Exterieurs unterscheiden. Es ist jedoch wichtig, dass die Farbe des Stoßfängers bei jeder Beleuchtungssituation gut mit dem Rest des Fahrzeugs übereinstimmt. Andernfalls wäre es für Toyota peinlich, ihre Autos mit leicht verfärbten Stoßstangen zu sehen.

Phytochrom PSS Berechnung

Abbildung 10 – Foto von Michail Dementiev auf Unsplash

Farbmanagement ist die Antwort

Die Unternehmen verwenden Color Management, eine Reihe strenger Protokolle, die auf einer sorgfältigen Farbprüfung von Lieferanten, Materialien und Farben bestehen. Sie verwenden spezielle Spektralgeräte, Farbstandards und andere Technologien zur Farbanpassung, um Farbkonsistenz zu gewährleisten und METAMERISMUS zu vermeiden.

  • Spektralphotometer werden zur Messung des Reflexionsvermögens von Materialien verwendet. Spektrometer werden zur Messung der Farbzusammensetzung von Licht verwendet.
  • Standards wie RGB, CMYK oder Pantone werden verwendet, um die Konsistenz zwischen den Lieferanten zu gewährleisten.
  • Reflexionskurven von Oberflächen werden häufig an Lieferanten von Produktteilen weitergegeben, um sicherzustellen, dass wichtige Komponenten die Farben bei jeder Beleuchtung korrekt wiedergeben.

Abbildung 11 – Spektrometer und Spektrumsanzeige

Reflexionsgrad der olivgrünen Farbe

Abbildung 12 – Reflexionskurve von olivgrüner Farbe

Quantum PAR-Sensor

Abb. 13 – Foto von Josh Berquist auf Unsplash

Was ist also der Schlüssel zum Verständnis von Metamerie?

Wir hoffen, dass wir ein wenig Licht in das schwer zu erklärende Thema Metamerie gebracht haben – aber wenn Sie die Grundlagen von Licht, Farbe und Materialien verstehen, ist das ein erster Schritt, um die Kontrolle zu übernehmen. Metamerie zu verstehen bedeutet zu verstehen:

  • Grundlegendes über Licht und Farbe.
  • Verschiedene Lichter haben ihre eigene Farbverteilung.
  • Die molekulare Struktur von Materialien reflektiert/absorbiert/überträgt jede Farbe auf einzigartige Weise.

Sobald Sie diese verstanden haben, können Sie Spektrophotometer, Spektrometer und Spektralreflexionskurven verwenden, um die Probleme der Metamerie zu diagnostizieren und zu vermeiden.

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Im Bereich der Spektralgeräte stechen drei Geräte hervor: das Spektrometer, das Spektralfotometer und das Spektroradiometer. Diese Begriffe wurden jedoch so häufig synonym verwendet, dass wir uns verpflichtet fühlten, ihre Unterschiede in einem kurzen Artikel zu klären.

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