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Sfera contro 45°: qual è il migliore?

Poiché le superfici riflettenti e gli inchiostri metallici diventano sempre più utilizzati, sia per le applicazioni di imballaggio sia per quelle di stampa, la corretta misurazione del colore può essere problematica. Nel comprendere a fondo le opzioni di misurazioni disponibili, gli stampatori e i fabbricanti di imballaggi possono meglio selezionare la o le soluzioni adeguate per garantire colori esatti e uniformi lungo tutta la catena di fornitura del colore.

Questo articolo spiega le differenze tra gli spettrofotometri a sfera e a 45°, identifica quando dovrebbe essere utilizzato uno strumento al posto di un altro ed è concepito per aiutare gli stampatori e i fabbricanti di imballaggi nello scegliere lo spettrofotometro che meglio si adatta alle proprie specifiche esigenze.

controllo colore lattine cola con spettrofotometro Xrite

Nei settori di stampa e imballaggio, la differenziazione è fondamentale, soprattutto quando si tratta di catturare l’attenzione di potenziali acquirenti o magari di mettere in evidenza l’immagine di un’azienda attraverso di logo od il marchio. I clienti e/o i proprietari di marchi infatti si rivolgono alla stampa esclusiva e alle tecniche di finitura per aggiungere vitalità e interesse intorno ai propri prodotti con la finalità di aumentare la visibilità e la diffusione.

Questo comporta spesso la stampa su supporti metallizzati o altamente riflettenti. Se questo rappresenta una strategia efficace per migliorare la visibilità del marchio, si presenta invece come sfida per lo stampatore o il fabbricante di imballaggi. La produzione di affascinanti immagini metallizzate inchiostri traslucidi su carta stagnola o su alluminio porta una nuova serie di sfide alla misurazione del colore. Gli stampatori e i fabbricanti di imballaggi devono essere in grado di misurare con precisione il colore stampato su questi substrati per soddisfare le aspettative del titolare del marchio e per ottenere il massimo risultato di qualità possibile.

Questo articolo illustra le tecniche e gli strumenti per la misurazione del colore su superfici strutturate e riflettenti, e mette a confronto l’efficacia degli spettrofotometri a sfera rispetto a quelli a 45° per questi scopi. Oltre ai dettagli della differenza tra le due tecnologie, con riferimento alla misurazione del colore su superfici riflettenti, identifichiamo anche le applicazioni che sono ideali per ciascuna di queste tecnologie e dove si verificano sovrapposizioni.

L’obiettivo è quello di aiutare gli stampatori e i fabbricanti di imballaggi nella scelta dello strumento o gli strumenti più adatti al tipo di applicazione, permettendo loro di guardare avanti verso le nuove applicazioni in futuro.

Sfera contro 45°: Qual è la differenza?

Ci sono due tipi principali di spettrofotometri utilizzati nei settori di stampa e imballaggi di oggi: i tradizionali spettrofotometri con geometrie di misurazione a 0°/45° (o 45°/0°) e gli spettrofotometri con geometria a sfera (o diffusa/8°). In altri settori in cui la misurazione del colore di superfici metalliche è frequente, come nell’industria automobilistica o di altre applicazioni industriali, gli spettrofotometri multiangoli (MA) sono d’uso comune. Tali tipi non saranno discussi qui giacché sono piuttosto complessi e oltre l’ambito di ciò che è necessario per misurare con precisione e comunicare il colore nei settori di stampa e imballaggio.

Due modelli di spettrofotometro: a sfera e a 45°

Nomenclatura.

In primo luogo, passiamo in rassegna ciò che i nomi significano. Nel
caso della geometria 45°/0°, il primo numero si riferisce all’angolo di illuminazione e il secondo numero all’angolo di visione. Con uno spettrofotometro 45°/0°, la sorgente luminosa viene posizionata a 45° rispetto alla normale sulla superficie del campione da misurare, mentre il rilevatore riceve la luce riflessa con un angolo pari a 0° rispetto alla normale stessa, quindi perpendicolare alla superficie dell’oggetto.

Nel caso di uno spettrofotometro con geometria sferica (o diffusa/8°), l’oggetto da misurare è illuminato in modo diffuso, o da tutte le direzioni, e il rilevatore riceve la luce riflessa con un angolo di 8° rispetto alla normale sulla superficie dell’oggetto misurato. Questo è noto come “geometria a sfera” perché tali strumenti possiedono una camera d’illuminazione di forma sferica, rivestita con una sostanza bianca altamente riflettente utilizzata per proiettare e diffondere la luce.

In uno spettrofotometro a sfera, come il modello X-Rite Ci6x, la sfera è un riflettore bianco quasi perfetto, con una superficie opaca il cui grado di lucentezza (riflessione speculare) è molto basso. Mentre il fascio di luce colpisce la superficie della sfera, più del 99% della luce viene riflessa. Allo stesso tempo, la finitura opaca della sfera disperde la luce in modo casuale in tutte le direzioni. Questo processo si ripete decine di volte, se non centinaia o migliaia di volte, in una frazione di secondo e, quindi, la sfera stessa diventa la sorgente luminosa.

Spettrofotometro a 45°: esempio di uso.

Nel misurare l’apparenza di campioni, uno spettrofotometro a 45° prende in considerazione il colore, la lucentezza e la struttura per fornire misurazioni ottimizzate. Tuttavia, quando si misura una superficie lucida o particolarmente lavorata, uno spettrofotometro a 45° effettivamente produrrà valori che indicano che il campione è più scuro e più saturo in termini di colore rispetto ad un campione dello stesso colore, ma con superficie opaca.

Effetto delle superfici opache e lucide sui risultati dello spettrofotometro

Dato che gli strumenti con geometria a 45° percepiscono il colore nello stesso modo dell’occhio umano, essi sono generalmente preferiti per applicazioni che comprendono la misurazione del colore su superfici lisce o opache. È per questo motivo che gli spettrofotometri a 45° sono tipicamente scelti per l’uso nei settori di stampa e imballaggio.

Tuttavia, come vedremo, con la crescente domanda di superfici lucide e riflettenti, tali spettrofotometri potrebbero non essere in realtà la prima scelta per molte applicazioni prodotte da questi settori industriali.

Spettrofotometro a sfera: esempio di uso.

Con uno spettrofotometro a sfera (o diffusa/8°), gli utenti possono scegliere di includere o escludere il componente di lucentezza proveniente dalla superficie da misurare. In termini tecnici, questo stato viene identificato con il nome di “speculare incluso” o “speculare escluso”.

Nel misurare una superficie speculare, uno strumento a 45° sarà essenzialmente cieco per quanto riguarda il substrato, giacché quasi il 100% della luce viene riflessa nella direzione opposta, lasciando quasi nessuna luce disponibile da essere misurata dal sensore. Lo strumento verrebbe così a “percepire” meno luce, interpretando questo come nero e probabilmente restituendo valori che rappresentano il campione di colore come più scuro e più saturo di quanto non sia in realtà. Questo vale per colori stampati su superfici metalliche, come quelle di materiali di imballaggi flessibili, lattine o altre superfici metallizzate.

Lo stesso “difetto” lo si potrà riscontrare anche nella stampa offset o digitale applicata a substrati metallici, una scelta questa sempre più impiegata per materiali di marketing. Anche la misurazione di superfici altamente strutturate diventa difficoltosa utilizzando strumenti con geometria a 45°. Questo a causa della riflessione irregolare della luce riflessa specularmente. Per tali superfici, come ad esempio tessuti o moquette, è consigliato utilizzare un’illuminazione diffusa fornita da uno spettrofotometro a sfera.

Riflettanza della luce

Uno spettrofotometro del tipo 45° è solo in grado di eseguire misurazioni con il componente speculare escluso, il che influenza la precisione delle misurazioni su superfici lucide. Uno spettrofotometro a sfera può includere la riflettanza speculare e la riflettanza diffusa, fornendo una misurazione della riflettanza totale e, quindi, una misurazione esatta dei colori stampati su superfici lucide o speculari. Tale spettrofotometro può essere utilizzato anche nella modalità con il componente “speculare escluso”.

È per questo motivo che uno spettrofotometro a sfera è lo strumento preferito per misurare i colori che sono stati applicati a una superficie lucida o speculare, stampati su carta stagnola o di alluminio e su altre superfici altamente lucide. L’effetto specchio di un substrato metallico viene riflesso dalla sfera rivestita dello strumento, il che produrrà una adeguata quantità di luce per la misurazione dal sensore.

Dato che lo strumento a sfera è in grado di misurare la luce riflessa, ritornerà misurazioni che sono molto vicine a quello che l’occhio vedrebbe quando guarda, ad esempio, l’immagine stampata su una lattina di alluminio, capsula di metallo, confezione o altri pezzi stampati, o altri effetti provenienti da alcuni inchiostri metallici. Ciò è vero perché carta stagnola o di alluminio e metalli stampati si osservano di solito in ambienti più chiari per approfittare della loro natura riflessiva.

Tutto ciò significa che, in pratica, gli strumenti a sfera sono potenzialmente più versatili, giacché consentono la misurazione di un colore con o senza l’impatto degli effetti superficiali connessi del substrato.

Inchiostri metallici.

In alcuni casi, gli inchiostri metallici sono utilizzati per migliorare un elemento grafico o marchio. Gli inchiostri metallici sono disponibili in diversi tipi e sono composti da vari pigmenti e metalli. Per il controllo della qualità e la ripetibilità numerica, uno strumento a sfera è in grado di soddisfare questo tipo di esigenze. L’applicazione, lo spessore del film e il substrato, sono elementi che svolgono un ruolo determinante nello sviluppo del colore finale, perciò è probabile che, in alcuni settori, uno strumento con geometria 0°/45° sarà sufficiente, in altri settori potrebbe essere necessario uno strumento a sfera e in altri ancora invece, si renderà necessario l’utilizzo di uno strumento multiangolo. Lavorare con un consulente esperto del colore può produrre i risultati sperati anche e soprattutto per quanto riguarda gli inchiostri metallici.

La scelta dello spettrofotometro adatto.

Mentre le imprese di stampa e imballaggio vedono un aumento della domanda di prodotti stampati con inchiostri traslucidi su carta stagnola o di alluminio, o su altre superfici speculari, chi stampa su tessuti, tappeti e altre superfici irregolari, sarà sempre più obbligato a garantire la qualità dei propri prodotti colorati o del Logo che ne identifica il marchio. Questo probabilmente verrà soddisfatto con l’acquisizione di uno spettrofotometro a sfera. Tuttavia, dovrebbe anche essere notato che ci sono applicazioni per le quali uno strumento a 45° è meglio impiegato.

Mentre di fatto è possibile misurare inchiostri su metallo o carta stagnola o di alluminio con uno spettrofotometro a 45°, gli utenti devono capire i limiti di questa tecnologia, giacché i valori di misurazione forniti in questo tipo di applicazione potrebbero indicare che il campione è più scuro e più saturo di quello che è realmente. È per questo che la maggior parte dei professionisti che lavorano con i substrati metallizzati o molto irregolari preferiscono lavorare con strumenti a sfera, data la loro capacità di fornire letture con il componente speculare incluso.

Nel determinare gli strumenti adatti per le tue applicazioni, è necessario analizzare tutti questi fattori, comprese le esigenze dei cliente ed il mix dei prodotti, in modo tale da capire quale tipo di strumento adottare all’interno del tuo processo colore (sfera o 45°), o se magari, ha più senso disporre di entrambe le tecnologie.


A proposito di X-Rite Pantone.

Fondata nel 1958, X-Rite è stata creata da esperti del colore guidati dalla scienza empirica, per i professionisti che intendono migliorare il colore nella filiera di produzione. Azienda che determina l’innovazione mediante costanti miglioramenti, X-Rite Pantone è orgogliosa, e sempre lo sarà, delle soluzioni e dei servizi di qualità sui quali basa il proprio business.

A proposito di questo articolo.

Questo articolo è stato pubblicato sotto forma di white paper e rilasciato ufficialmente da X-Rite.

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