컬러리스트산업기사 필기요점 색채관리
1. 색채와 소재
1) 색료(Colorant)의 구분
색료란 색소를 포함하고 있어서 발색하는 성질을 가진 재료의 총칭한다. 색의 원료를 말하는 것이다.
그 중 물을 포함한 용매에 녹지 않으며 불투명한 성질을 가진 것을 안료라고 하고 용매에 녹으면서
투명도가 강한 것은 염료라고 한다. 이처럼 용매에 대한 용해성에 따라 안료와 염료로 크게 구분 된다.
*안료
- 물이나 유기용제에 용해되지 않음
분말형태를 띠며 불투명함
소재에 대한 표면 친화력 없음
별도의 접착제를 필요로 함
전색제에 섞어서 도료, 인쇄 잉크, 그림물감등에 사용
*염료
- 물이나 유기용제에 용해됨
대부분 액체형태를 띠며 투명성이 높음
표면친화력이 높아 섬유 등에 침투하여 염착 시키므로 별도의 접착제 필요 없음
방직, 피혁, 잉크, 종이 목재 및 식품 등의 염색
2) 색료의 성질 및 특성
(1) 안료(pigment)
안료는 물이나 유기 용제에 녹지 않는 분말형태를 띤 광물질 또는 유기질의 착색제로 전색제에
혼합하여 물체 표면에 고착시킨다. 공업 ,산업, 건축 제반 분야에 사용되는 도장의 원료로 도료의
발색성분이며 광택과 도막강도를 증가시키는 역할을 한다. 안료는 발색성분에 따라 무기안료와
유기안료로 대별된다.
①무기안료
- 무기안료는 인류가 사용한 가장 오래된 색재
- 광물성 안료로도 불리며 천연광물, 아연, 티탄, 납, 철, 구리, 크롬 등의 금속물을 원료로 하는 것을 말함
- 은폐력이 크고 햇볕에 잘 견디며 변색되지 않음
- 도료, 인쇄잉크, 크레용, 고무, 통신기계, 요업제품 등에 사용
-유기안료에 비해 불투명하고 농도도 불충분해서 색채가 선명치 않음
②유기안료
- 유기안료는 물에 잘 녹지 않는 금속화합물 형태와 물에 잘 녹는 안료로 크게 구분함
- 2차 세계대전 후에 출현
- 선명한 색조, 높은 착색력, 투명성이 높다.
- 도료, 고무, 플라스틱의 착색, 안료의 날염, 합성섬유의 원액착색 등에 두루 사용된다.
<정리>
**무기안료
내광성과 내열성 양호, 가격저렴,
백색안료가 가장 많이 사용, 다른 안료에 섞어서 빛깔을 엷게 하거나 은폐력을 크게 하는 데도 사용
체질안료: 바라이트, 호분, 백악, 클레이, 석고
형광안료: 아연, 스트론튬, 바륨
**유기안료
내광성, 내열성 떨어짐. 착색력 우수, 빛깔이 선명하고 임의의 색조를 얻을 수 있음
인쇄잉크로 가장 많이 사용, 도료, 섬유수지날염, 플라스틱 착색 등
①도료 (paint & vanish)
- 고체물체의 표면에 칠하여 피도면에 건조도막을 형성하여, 물체의 표면을 보호하고 외관을 아름
답게 하기 위해 사용한다. 그밖에 내열, 전기 절연, 전자파 차단 등 기능적인 효과를 얻기 위해
사용하는 유동성 물질
- 유성도료-유성페인트(보일류+안료)
도료의 형성
- 전색제 : 도료의 최종 목적인 도막의 주성분
- 수지, 유지, 셀룰로오스 등 아마씨 유, 합성수지, 천연수지, 보일 유, 테레핀, 페트롤
- 도막성분의 부요소(용제) : 도료의 분산, 건조, 경화 등의 도장작업의 향상을 위해(잘 섞이도록) 첨가됨
- 도막성분의 조요소(첨가제/보조제) : 도료를 칠 하기 쉽게 하기 위해 첨가(유동성을 줌)
- 투명도료 = 전색제 + 부요소 + 조요소
- 유색도료 = 전색제 + 부요소 + 조요소 + 안료
② 인쇄잉크
- 안료와 전색제를 혼합하여 미세하게 분산시켜 만드는 균일한 혼합물
- cyan, magenta, yellow, black의 4도 인쇄잉크가 가장 일반적
- 특수한 경우로서 금색을 나타내기 위해서 황동가루, 은색에는 알루미늄 가루가 쓰인다.
③ 섬유수지날염
섬유의 착색에는 주료 염료가 쓰이지만 염색 성이 없는 합성수지를 섬유에
염색시키는 대신 고착시켜 이용하는 방법도 사용
(3) 염 료(Dyes)
- 물 및 대부분의 유기용제에 녹아 섬유에 침투하여 착색되는 유색물질
- 천연염료와 인조염료로 나뉨
- 1856 년 영국의 윌리엄 퍼킨(모브 mauve : 보라색)에 의해 처음으로 합성안료 개발
① 천연염료(Natural dyes)
- 자연 그대로 또는 약간의 가공에 의해 염료로 쓸 수 있는 것.
- 합성염료에서 볼 수 없는 깊고 우아한 멋과 자연스러운 빛깔 때문에 한옥, 공예품, 생 활 용품에 사용
- 합성염료에 비해 견뢰도가 낮고 색조가 선명하지 않으며, 복잡한 염색법의 필요 때문, 점차 합성 염료로 대체됨.
▪ 천연염료의 종류
①-1. 식물염료 (Vegetable dyes)
- 홍색 : 꼭두서니(뿌리), 오자 , 홍화, 소목, 다목, 오배자 , 자초,
- 황색 : 치자, 황련, 황백, 울금(뿌리)
- 청색 : 쪽, 인디고
①-2. 동물염료(Animal dyes)
- 자주색, 진홍색 : 패자
- 적색, 적갈색 : 코치닐 (연지벌레)
- 세피아 : 오징어 먹[어두운 회갈색-10YR 2.5/2]
①-3. 광물염료(Mineral dyes)
- 크롬 황, 크롬 주황, 망간, 타닌 철 흑, 카키 등이 있으며 주로 그림 물감의 소재
② 합성염료(Synthetic dyes)
인공적으로 제조된 염료. 영국의 화학자 윌리엄 퍼킨이 1856년 최초로 염기성 염료인 모브
(보라색, 모베인)를 인공 합성함.
합성염료는 콜타르 염료, 아닐린 염료라고도 하며 염료의 성질에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.
②-1. 직접염료(Direct dyes) : 분말 상태로 찬물이나 더운 물에 간단하게 용해되고 혼색이 자유로워
손쉽게 사용할 수 있는 염료, 염색방법이 쉽고 간단하여 대량으로 사용되지만 세탁이나 햇빛에 약함
②-2. 산성염료(Acid dyes) : 양모의 염색에 많이 사용되는 염료. 물에 잘 용해되지만 칼슘, 알루미
늄 염과 화합하면 침전하므로 경수를 사용하는 것은 좋지 않음
②-3. 염기성 염료(카티온 염료, Basic dyes, Cation dyes) : 퍼킨에 의해 만들어진 머브(mauve)가
염기성 염료. 색깔이 선명하고 물에 잘 용해되며 착색력도 좋으나, 알칼리 세탁이나 햇빛에 약한
단점이 있다. 섬유에 대하여 친화성이 커 얼룩 염색이 되기 쉬움
②-4. 반응성 염료(Reactive dyes): 안료와 수지를 섞은 풀을 섬유에 칠한 다음 열처리에 의해 수지를
경화시켜 안료를 수지에 고정시킴. 세탁이나 햇빛에 강함
(4) 특수색료
① 금속성 안료(Metallic pigment)
알루미늄 분말을 첨가하여 금속성이 가미된 표면
② 형광색재(Fluorescent whiting agent)
- 흰 천이나 종이의 표백을 위해 사용하는 것으로, 자외선을 흡수하여 일정한 파장의 가시광선을 형광으로서
발하는 성질을 이용 무명, 종이, 양모 합성섬유의 증백에 사용
- 형광염료는 소량 사용할 경우 백색도가 증가하나 대량을 사용하며 황색도가 증가한다.
③ 식품착색용 색료(Food coloring)
음료, 소시지, 과자류 등에 사용, 유독성 여부가 가장 중요
3) 색소의 특징
① 카로틴(Carotin)
- 당근, 엽채류 등에 존재하는 색소
- 주로 당근에서 발견되는 오렌지색을 띤 분자.
- 동물 체내에서 비타민 A로 전환되는 전구물질이다.
② 클로로필(Chlorophyll)
식물의 푸른 색소인 클로로필은 엽록체 속에 함유되어 있으며 광합성 과정에서 중요한 역할을 한다.
중앙에 마그네슘 원자를 갖고 있으며 푸른색과 붉은색에서 강한 흡수가 일어나 녹색이나 연두색을 띤다
③ 헤모글로빈(Hemoglobin)
산소를 운반하는 헤모글로빈 분자는 철을 가지고 있기 때문에 붉은 색을 띤다. 녹색과 노란색 영역에서
강한 흡수가 일어난다.
④ 프탈로시아닌(Phthalocyanine)
분자가 헤모시아닌 분자에 있으면서 중앙에 구리 금속을 갖고 있으며, 게나 갑각류에서 푸른색의 피를 띠게 한다.
⑤ 멜라닌(Melanin)
검은색이나 갈색을 띠는 색소를 말하며, 아미노산 중의 티로신으로부터 생성된다. 검은색과 갈색으로 발현된다.
⑥ 플라보노이드(Flavonoid)
흰색, 노란색, 빨간색, 파란색을 나타내는 색소. 구조는 플라본과 관련이 있다. 앵초 꽃에서 추출된 플라본은
본래에는 색을 띠지 않지만, 과산화 크롬(CrO5)에 의한 산화 작용으로 노란색의 플라보노이드, 오렌지색의
퀘르세틴으로 변화한다.
⑦ 안토시아닌(Anthocyanin)
플라보노이드 중에서 녹색을 강하게 흡수하는 안토시아닌은 빨강과 푸른 색을 반사하여 다양한 보라색과
붉은색을 띠게 하며, 과꽃, 국화, 포도주 등에서 볼 수 있다. pH의 변화에 의해 색도 산성에서는 빨강, 중성
에서는 보라, 그리고 알칼리성에서는 파란색으로 변화한다.
4) 소재 별 색채
4) 색채구현 소재
(1) 금속성 소재(Metal)
금속은 외부에서 들어오는 파장과 관계없이 전자의 활동으로 광택이 난다.
불연성, 내마멸성이 높은 소재이며 가공이 용이하다. 열과 전기에 양도체로 내구력이 좋고 쉽게
오염되지 않지만, 색채가 다양하지 못하고 비중이 커 부식되기 쉬운 단점이 있다.
- 가장 반사율이 높은 것은 알루미늄이다.
- 광원이 45° 각도에서 비추어질 때는 일반 도장면과 거의 비슷하게 색채를 볼 수 있다.
- 45°를 기준으로 각도가 광원에서 멀어지면 도장 면보다 더 어두워 지고, 광원에 가까이 가면 더 밝아진다.
(2) 플라스틱 소재(Plastic)
가열과 가압으로 형태를 변형시킬 수 있는지에 따라 열가소성과 열경화성 플라스틱으로 대별된다.
플라스틱은 압축 및 인장강도가 뛰어나 가공이 용이하고 다양한 색과 광택을 낼 수 있다는 장점이 있다.
투명도가 높아 유리와 같이 투명한 용도로 사용할 수 있으며, 굴절율은 유리보다 낮다.
(3) 섬유소재(Fabric)
천연섬유와 화학섬유(인조섬유)로 구분. 천연섬유는 염착성이 좋고 섬유구조가 치밀함.
폴리에스테르처럼 내열성이 높은 합성섬유는 염색할 때 고온과 많은 시간을 필요로 하며 염착성이 떨어지기
때문에 염색법과 특수 염료가 계속 연구 중이다.
2. 측색의 이해
- 인간의 감각으로서 객관화된 색을 정확하게 감지하기 어려우므로 색을 객관화된 구조나 기계를
이용하여 측정함으로써 색의 커뮤니케이션과 관리를 보다 과학적이고 용이하게 할 수 있도록
하는 것이 측색이다.
(1) 측색의 원리
측색의 방법으로는 육안측정(시감측정)과 측색기(색채측정기)를 이용한 방법이 있다.
일반적으로 인간은 약 200 만 가지의 색을 구분 할 수 있는 능력을 가지고 있다고는 하나 정확한
값을 구하기는 어렵다.
그러나 측색기를 이용한 방법 은 정확한 측정이 가능하므로 색채관리, CCM 등에서 널리 활용되고 있다.
(2) 측색기의 종류 및 특성
측색기의 측정방식과 종류에 따라 분광식색채계(spectrophotometer)와 삼자극치를 이용한
필터식색채계(colorimeter),크게 두 종류로 분류 된다,
② 분광식 색채계(spectrophotometer)
- 정밀한 색채의 측정 장치로 사용됨.
- 시료의 분광반사율을 측정하여 색채를 계산하므로 다양한 광원과 시야의 색채 값을 동시산출 가능하다.
즉 여러 조건에서의 색채 값을 얻을 수 있다.
- 광원에 변화에 따른 조건 등색 문제(메타메리즘, Meta-merism, 색료 변화에 따른 색재현의 문제점
등에 대처할 수 있다.
- 백색 기준물의 분광반사율을 측정하는데 있어서 색채계의 측정방식과 일치하는 기준물의 교정치
를 사용해야 한다.
예를 들어 분광색채계의 교정방식이 0/d 이면 백색기준물의 0/d 의 교정방식을 사용해야 한다.
색채계와 색체계! 반드시 구분하자. 발음은 비슷해도 개념은 전혀 다르다.
색채계는 색을 계측, 측정하는 기계라는 의미이고
색체계는 먼셀, 오스트 발트 NCS 처럼 색을 표준화하고 시스템을 말한다는 것!!
(3) 측색기의 구조, 용도 및 특성
- 집광렌즈 : 측정된 데이터를 직접 보는 눈과 같은 역할
- 적분구 내부 : 측색기 내부에서 빛을 확산 반사시키는 완전 백색면으로 이루어짐
① 스펙트로 포토 미터(분광식 색채계, spectrophotometer)
- 물체색과 투명색 측정 가능
- 3자극치 및 분광데이터 표기 가능
- 표준 광원의 변환 가능
- 아이소머리즘(isomerism, 무조건 등색 : 어떤 조건에서나 항상 같은 색으로 보이는 색) 의 구현 가능
- 광원 : 자외선을 측정할 수 있는 UV와 가시광선이나 적외선을 측정할 수 있는 텅스텐 할로겐 램프가 있다.
- 분광기 : 회절격자, 프리즘, 간섭 필터 등을 사용하며, 이에 따라 파장분해가 달라짐.
- 수광기 : PM tube와 실리콘 포토다이오드, 황화납 등 이 있다
- PM tube는 자외선에서 가시광선까지
- 실리콘 포토다이오드는 가시광선에서 근적외선까지
- 황화납은 적외선을 측정
- 적분구 : SPEX, SPIN 측정 조건 장치가 부착되어 있음
- Single beam 방식과 Double beam 방식이 있는데, double beam 방식이 보다 데이터가
안정되고 정확함
→분광반사율 : 단색광에 대한 반사율, 명도가 높은 색일수록 높게 나타남,
- 채도가 높은 색은 분광반사율의 파장 차이가 크며, 채도가 낮아짐에 따라 차이가 줄어 무채색이
되면 평탄한 곡선
- 분광광도계에 적분구를 장착시켜야 함
- 일반적 측정방식으로 모노크로매틱(monochromatic)방식과 형광색등을 측정하는데 효과적인
폴리크로매틱방식(Polychromatic)의 두 가지가 있음
- 폴리크로매틱은 형광색을 측정할 수 있는 장점이 있으나, 광원의 빛을 그대로 시료에 입사시켜
그 반사광을 분광하여 측정해야 하므로 광원 자체의 분광분포가 표준광조건과 일치해야 하는 어려움이 있음.
- 모크로매틱은 표준광원의 분광분포를 데이터로 처리하기 때문에 정확하고 정밀하게 색채 계산을
할 수 있으나 형광성 물질의 색채를 측정하기에는 적합하지 않다.
→ 측색기(분광광도계)의 특성
분광광도계는
① 객관적인 색상 측정
② 고정밀 색상 측색 가능
③ 각종 표색계(CIEXYZ, CIELAB, Musell 등)로 변환이 쉬움
④ 정확한 색상의 데이터 관리로 색상관리가 가능
⑤ 각종 색좌표에 의한 표시가 가능, 시료색상의 색차를 쉽게 표시
②*컬러리미터 (색차계 Colorimetry)
- 3자극치 필터 측정기
- 물체색과 투명색 측정
- 메타머리즘 표현 (조건등색 metamerism)불가능
- 표준광원 설정 가능
- 주로 색차를 계산하기 위해 사용
- 색 필터와 광 측정기로 이루어진 3개의 센서로 삼자극치인 X, Y, Z값을 측정.
- 정확도가 다소 떨어져 색차계로 이용., 이를 위해 사용되는 장비를 필터식 색채계라 하며 현재
많이 사용되지는 않음
기타 광측정 장치
*글로스미터(광택 측정기glossmeta)
-반사 측정 방식
덴시토미터-광도계
크로마미터
-광원측정용(chromameta, 형광등, 백열등 등) 측색기, 3자극치 측정 방식, 조도, 색온도 측정 가능
(5) 측색조건과 원리
①색채측정방식(조명과 수광방식)
색채 측정 방식은 크게 4가지로 구분되며, 표기 방법은 (빛이 입사되는 각도)/(관찰자의
반사광 측정각도)로 나타낸다.
* 0/45 – 0수직방향 조명 입사
/45도 방향에서 관찰
* 45/0 - 45도 조명/수직방향 관찰
* 0/D - 수직방향 조명/확산 빛 모아서 관찰
* D/0 - 확산조명/수직방향 관찰
* D는 diffuse의 약자로 확산조명을 나타낸다.
②․측색 데이터 관리
색상 측정결과, 측정방식, 광원, 관측시야의 조건, 측색장비의 명칭 표기
(6) 관찰시야
CIE에서는 색채 관찰에 있어서 1931년에는 2도 시야로 규정하였으며, 1976년에 10도
시야를 표준으로 정함.현재 CIE의 표준으로는 색채 측정에 있어서 10도 시야가 채용되고 있으며, 먼셀의 표기에는
2도 시야를 사용한다.
-2도 시야에서 10도 시야로 넓어지면 색의 느낌은 명도가 밝아지고 채도는 낮게 느껴짐
-면적대비는 명도, 채도가 다 높아짐
2도 시야 등색함수 : 50cm 거리에서 약 1.7cm 지름의 시편을 관측하는 것
10도 시야 등색함수 : 50cm 거리에서 약 8.8cm 지름의 시편을 관측하는 것
(7) 색채오차보정 및 계산
3. 광원의 이해
1) 색온도와 연색성
(1) 색온도(Color Temperature)
- 색온도란 빛의 색을 측정하고 표현하는 수단이다.
- 색온도를 일정한 수치로 규정하여 색채측정, 검사, 표기를 위해 CIE에서 정해놓은 표준광원이 있다.
- 색온도는 완전 방사체인 흑체(Black body)의 온도를 색으로 나타낸 것이다.
- 흑체에 열을 가하면 금속과 같이 달궈지면서 저온에서는 붉은색을 띄다가 고온으로 갈수록 노란색, 흰색을 거쳐 푸른색
을 띤다.
- 색온도의 단위는 캘빈 온도(K)로 표기하며, K은 섭씨온도˚C에 273˚C를 더한 것이다.
- 흑체, 백열등처럼 달구어져 빛을 내는 광원은 흑체의 색온도로 구분하고, 열광원이 아닌 일반 형광등은 상관색 온도
(Correlated Color Temperature - 가장 가까운 색의 빛을 내는 흑체의 온도를 지정)로 구분한다.
(2) 연색성(Color rendering)
- 광원에 따라 물체의 색이 달라지는 효과.
- 동일한 물체색도 광원에 따라 다르게 지각되는 광원의 성질.
- 광원에 따라 방사하는 빛의 파장 분포가 다르기 때문이다.
- 연색성을 수치화 한 것을 연색지수라 하고, 이는 인공광원이 얼마나 기준광에 가깝게
색을 재현하는가를 나타낸다.
- 연색지수는 100에 가까울수록 연색성 등급도 높고 연색성도 좋은 것이다.
(3) 메타머리즘(조건등색, Metamerism)
- 분광반사율이 다른 두 가지 물체가 특정 광원 아래서 같은 색으로 보이는 것을 메타머리즘
조건 등색이라고 말한다.
(4) 아이소머리즘(무조건등색, Isomerism)
- 분광반사율이 완전히 일치하여 어떤 조명 아래에서나 어떤 관찰자가 보더라도 같은
색으로 보이는 두 색은 아이소머리즘 관계에 있다고 말한다.
- 이를 무조건등색, 아이소메릭 매칭(Isomeric matching)이라 한다.
- 일반적으로 육안조색의 경우에는 메타머리즘이 발생하기 쉽고,
CCM(computer color matching)의 경우아이소메릭 매칭이 용이하다.
- 궁극적인 조색의 목적은 아이소머리즘의 실현이라 할 수 있다.
(5) 컬러 어피어런스(Color apperance)
- 색이 제시조건이나 재질 등의 차이에 의한 변화를 보이는 것, 즉 색의 외양을 컬러 어피어런스
라 한다.
- 컬러어피어런스 모델이란 어떤 색채가 매체, 주변색, 광원 조도 등에 따라 다르게 보여 지는 색
의 속성을 예측해 주어 문제점을 해결할 수 있도록 개발된 색채관리 시스템이다.
(6) 색변이지수(color inconstancy, 색채 불일치 정도)
- 광원이 변함에 따라 색은 다르게 보이나 사람은 색채의 차이를 많이 느끼지 못한다.
- 색에 따라 광원이 달라질 때 심하게 변해 보이는 것이 있는데, 이런 색은 선호도가 별로 좋지
않다.
- 이렇게 광원에 따른 색채의 불일치 정도를 나타내는 지수가 CII(Color Inconstancy Index)이다.
2) CIE 표준광과 표준광원
CIE 표준광은 색온도를 일정한 수치로 규정하여 색채측정, 검사, 표기를 위해 CIE에서 정해놓은
표준광이며, CIE 표준광원은 CIE 표준광들을 각각 얻기 위해서 CIE에서 규정한 인공광원을 말한다.
(1) CIE 표준광
㉠ 표준광 A - 2,856K인 흑체가 발하는 빛이다.
㉡ 표준광 B - 4,874K로 태양광의 평균 직사광이다.
㉢ 표준광 C - 6,744K로 북위 40도 지점에서 흐린 날 오후 2시경 북쪽 창문을 통하여 들어오는 빛이다.
먼셀 기호 측정과 검색에 사용한다.
㉣ 표준광 D - 정확성을 기하기 위하여 색온도를 맞춘 광원으로 D50, D55, D60, D65, D70, D75가 있다.
이 중에서 표준광 D65는 6,504K로 자외선 영역을 포함한 평균적인 CIE 주광이며, 육안 검색을 할 때,
주로 사용한다.
㉤ 표준광 F - 형광등의 색온도를 표기하기 위한 광원으로 F1~F13까지 있다.
(2) CIE 표준광원
㉠ 표준광원 A - 색온도가 2,856K가 되도록 점등한 투명 밸브 가스가 들어 있는 텅스텐 코일 전구이다.
㉡ 표준광원 B - 표준광원 A에 규정한 데이비스-깁슨 필터를 걸어서 상관 색온도를 4,874K로 한 광원이다.
측색에는 사용하지 않는다.
㉢ 표준광원 C - 표준광원 A에 규정한 데이비스-깁슨 필터를 걸어서 상관 색온도를 6,774K로 한 광원이다.
㉣ 표준광원 D - 표준광원 D를 얻을 수 있는 인공광원은 아직 개발되지 않았다.
㉤ 표준광원 F - F2는 상관 색온도가 4,230K인 백색 형광등, F8은 상관 색온도가 5,000K, F11은 상관색온도가 4,000K
인 삼파장등이다.
→ A : 가스 충전상태의 텅스텐 램프로서 전구의 빛을 대표, 교통신호등은 투과광원이나 항해등은 표준광 A 에 의하여 정의
→ B : 직사 태양광, 오늘날에는 별로 쓰이지 않음
→ C : 북위 40 도 지역에서 흐린 날 오후 2 시경 북쪽 창문을 통하여 들어오는 평균 자연광의 분광분포를 기준으로 정의,
모든 색상이 고르게 드러나는 이상적인 광원
→ D : 색온도를 임의로 조정, 색온도에 따라 D55, D65, D75 등으로 표기, 자외선을 함유하고 있으므로 형광색료의 측정에도 적합, 최근 활용 증가
3) 광 측정(Photometry)
인간의 눈으로 빛을 내는 물체인 광원에 대한 측정으로서 4가지 측정량이 있다.
① 광도
(Luminous Intensity, I) -
광원의 전광속은 사방으로 나오는 총 에너지량으로서 측정이 어려운데 반해서, 한쪽 방향에서만 측정된 에너지를 광도라 한다. 단위 입체각으로 1루멘의 에너지를 방사하는 광원의 광도를 1칸델라(cd)라 한다.
② 조도
(illuminance, E)
광원이 비추어지는 지점에 입사되는 에너지로 단위면적(1㎡)에 1루멘의 광속이 입사된 경우를 1룩스(lux)라고 한다.
③ 전광속
(Lumonous flux, F)
광원이 사방으로 내는 빛의 총 에너지로서 단위는 루멘(lm)을 사용한다. 광원의 광 효율은 광원에 공급된 전력에 대해 방출된 루멘의 양으로 lm/W로 나타낸다
④ 휘도
(Luminance, L)
광도는 점광원에 대한 측정량이다. 그러나 실제로는 하나의 점으로 이루어진 광원은 존재하지 않고 면을 이루므로, 일반적으로 면광원의 광도를 말한다. 단위면적당 1 cd의 광도가 측정된 경우를 1 cd/㎡라 한다.
4) 조명방식
① 간접조명 : 전등의 빛을 천장 면에 비추어 반사된 빛으로 조명하는 방식. 효율은 나쁘지만, 차분한 분위기가 된다.
눈부심이 적고, 방 바닥 면의 조도가 균일하며 빛이 물체에 가려져도 심한 그늘이 생기지 않는다.
② 반간접조명 : 간접조명을 개선하여 아래 방향으로도 어느 정도의 빛이 조사될 수 있도록 한 방식으로서
상향 조명이 60-90%, 하향 조명이 40-10% 정도.
③ 직접조명 : 광원으로부터의 빛이 거의 직접 작업면에 조사되는 것으로서 반사 갓으로 광원의 빛을 모아
비추는 방식 설비 비용이 적게 들며 천정이나 벽으로부터의 반사의 영향이 적으므로 설계가 간단
④ 반직접조명 : 반간접조명과 반대의 방식으로서 상향 조명이 10-40%, 하향 조명이 90-60% 정도
⑤ 전반 확산조명 : 확산성 덮개를 사용하여 모든 방향으로 똑같이 빛이 확산되도록 조명하는 방식으로
눈부심이 거의 없다.
4. 조색
- 조색 : 두 가지 이상의 색을 혼합하여 다른 색을 얻는 것.
- CCM(computer color matching )을 활용한 조색과 육안 조색 두 가지가 있다.
1) CCM(Computer Color Matching System)
- 컴퓨터를 이용하여 정확한 측색과 분석을 수행함으로써 조색에 필요한 배합을 자동으로 산출
(1) CCM에 필요한 장치
어플리케이터: 색을 일정한 두께로 도막 하는데 사용
컴퓨터: 조색 및 측색데이터 저장
CCM소프트웨어 : 측색 및 디스펜딩 작업
디스펜서 : 구성된 원색을 정량적으로 공급
믹서 : 조색된 페인트나 염료를 혼색
(2) CCM 활용의 장점
- 조색시간 단축
- 색채품질관리
- 다품종소량에 대응
- 메타머리즘 예측
- 고객의 신뢰도 구축
- 원가절감
- 컬러런트 구성의 효율화
- 소재의 변화에 따른 대응
- 미숙련자도 조색 가능
2) 육안조색
(1) 육안조색 시 준비물
측색기
-삼자극치 L*a*b*값을 측정한다. 측정결과 색채를 조사한다.
표준광원
-메타머리즘을 방지한다.
어플리케이터
-샘플색을 일정한 두께로 칠한다.
믹서
-도료를 완전하게 섞어준
스포이드
-정밀한 단위의 도료나 안료를 공급한다.
측정지
-L*a*b*값을 측정한다.
은페율지
-도막상태를 검사한다.
(2) 육안검색의 규정조건
① 측정각
육안 검색에 있어서 물체와 관찰자의 측정각은 45°를 유지한다. 즉, 물체의 수직 위치에서 광원을 비추는
경우에는 45°에서 관찰하며, 45°로 물체에 광원을 비추는 경우에는 수직에서 관찰한다.
② 측정광원
조명광원은 표준광 D65나 크세논 표준 백색 광원을 사용하며, 먼셀 색표와 비교 검색하기 위해서는 C광원을
사용한다. 태양광을 이용하는 경우에는 일출 3시간 후부터 일몰 3시간 전까지 북쪽 하늘 주광으로서 환경색의
영향을 받지 않는 빛이면 조명으로 사용이 가능하다.
③ 조도
500 Lx를 기준으로 하며, 원칙적으로는 1,000 Lx 이상에서 검색한다. 먼셀 명도 3 이하의 어두운색을 검색할
때는 2,000 Lx 이상으로 하며, 고명도의 색은 600 Lx 이상의 조도를 사용한다. 조명의균제도는 0.8 이상이어야 한다.
④ 측정환경
직사광선과 유리창, 커튼 등의 투과색을 피한다. 넓은 공간에서 실시하는 경우에는 벽면을 N7로하며, 조명의
부스를 이용하는 경우에는 무광택의 N5~8의 무채색 환경에서 실시한다. 작업대의 크기는 30×40cm 이상으로 한다.
(3) 육안검색 시 주의사항
① 마스크사용
표준면의 모양이나 크기를 조정할 필요가 있을 경우에는 마스크를 사용한다. 가능하면 마스크의 표면은
광택이 없고 시료면의 명도에 비슷한 무채색으로 한다. 검정, 흰색, 회색의 세가지 마스크 모두 사용하되
개구색의 조건이어야 한다.
② 환경색의 영향
관찰자는 선명한 색의 옷을 피해야 하고 비교하는 색은 인접배열하고 동일평면으로 배열되도록 배치한다.
③ 관찰자 연령
관찰자의 연령은 젊으면 좋다. 20대 초반의 여성이 가장 적합하다.
④ 관측순서
육안으로 채도가 강한 색채를 오래 관측하다가 여러 색채를 검사하는 경우 계속하여 검사하는 것을 피한다.
새로운 색채시료를 관측하면 관측했던 색상의 보색방향으로 잔상이 나타나 다르게 보일 때에는 회색을
장시간 응시하거나 눈을 감고 잔상이 사라질 때까지 기다린다. 저채도의 색을 검사한
다음 고채도의 색을 검사한다.
(4) 육안검색의 표기방법
① 광원의 종류
색온도, 조명방식, 광원의 종류 표기
Ex )6,500K, D65, 형광등
② 작업면의 조도
작업면의 조명의 밝기
Ex) 1000lux
③ 관찰조건
각도, 배경면의 조건을 기입(개구색, 물체색의 조건)
Ex)45o N5면, 또는 전문 광원부스 N7면
④ 사용 광원의 성능
가시조건 등색지수, 형광조건 등색지수, 평균 연색 평가수, 최소 특수 연색 평가수 등을 기입한다
Ex) 연색지수 90
⑤ 기타
소재의 특기 사항
Ex) 유광택 소재 도료표
5. 디지털 색채
1) 디지털 색채의 원리
디지털이란 2진수로 표시되는 모든 표기를 말하며, 아날로그 색채를 제외한 모니터와 컴퓨터상의
데이터에 해당하는 모든 색채 범위를 말한다. 디지털 색채체계는 수치와 논리의 구성이므로
현색계에서 표현할 수 없는 색 좌표를 입출력할 수 있다.
▪ 디지털 색채 단위 체계
- 이진수 시스템 / 비트(bit)개념
- 비트는 바이너리 디지트(binary digit)의 약칭으로 2진법 단위이다.
- 컴퓨터 데이터의 가장 작은 단위로 비트 수가 커지면 저장할 수 있는 색의 수가 증가한다는 의미를 나타낸다.
1비트 : 2의 1승 - 2색(검정, 흰색)
2비트 : 2의 2승 - 4색(검정, 흰색, 회색 2단계)
8비트 : 2의 8승 - 256색(기본 시스템 파렛트)
16비트: 2의 16승 – 65,536색
24비트: 2의 24승 - 약 1680만 색
32비트 : 2의 32승 - 8비트RGB채널이 CMYK로 전환되어 분해방식이 달라지는 형식
48비트 : 2의 48승 - 약 281조 색 - RGB채널이 16비트로 저장되는 형식
▪ 디지털 색채의 특성
- 물리적으로 만지거나 실제작업을 할 수 없다.
- 수치적으로 범위를 설정하여 이론적인 표현이 가능.
- 항상 도구와 표현방법이 전제됨.
- 가법혼색의 원리와 감법 혼색의 원리가 모두 적용.
- 적용되는 데이터 저장용량과 색 깊이는 직접 관계된다.
2) 디지털 색채체계
디지털 색채 표현 단위
픽셀
(Pixel)
컴퓨터 모니터 상에 나타나는 이미지의 최소단위, bit, dot pixel(화소)로 표기한다.
일반적인 모니터의 해상도 : 350dpi의 해상도가 일반적
해상도(Resolution)
원고의 정밀도와 데이터의 용량에 직접 관련 있다
디멘젼
(Dimension)
mm, cm, inch 등 기본적인 해상도의 측정 및 표기 단위이다
비트 길이
(Bit depth)
색의 깊이를 나타내며, 비트로 표기한다
컬러모델
(Color model)
CMYK, RGB, CIE 등 표준 색체계를 말한다.
3) 입출력시스템
(1) 입력체계
-CCD, (charge coupled device)
전하결합소자라 부르기도 하며 입력도구의 이미지 센서로, 기본단위는 화소이다
-A/D 컨버터 (Analog/Digital converter)
아날로그 원고를 비트맵화 된 디지털이미지로 전환하는 도구.
입력장치 In-put device
-디지털카메라 Digital camera
화상을 이미지 센서를 이용하여 디지털 신호로 바꾸어 기록하는 영상기록매체이다.
-스캐너 scanner
광선을 그림이나 사진 위에 주사하여 그 물체의 표면으로부터 나온 반사광을 전기신호로 변환시켜
색채영상 정보를 컴퓨터에 입력시키는 장치이다.
출력장치 Out-put device
-모니터 monitor
컴퓨터의 가장 기본적인 출력장치이며 RGB 컬러 체계이다.
-프린터 printer
잉크젯 프린터, 레이저 프린터 CMY 컬러체계로 출력된다.
A/D컨버터(Analog/Digital converter)와 CCD(Charge coupled device)는 입력체계
입력 도구 스캐너 / 디지털 카메라 / 디지털 영상카메라
출력 도구 잉크젯프린터 / 레이저프린터 / 영상출력/ 모니터 / 플로터
(2) 출력체계(모니터시스템)
① 음극선관(CRT, cathod ray tube monitor) : 고진공 전자관으로 진공 속의 음극에서 방출되는 전
자를 이용하여 영상을 만드는 장치. 브라운관이 대표적
② 트리니트론(trinitron)
일본 소니(SONY)사가 1968년 발명한 새로운 음극 선관으로 한 개의 전자총에서 3개의
색인 RGB를 방출하는 방식
③ 액정디스플레이(LCD)
CRT와는 달리 자기 발광성이 없으므로 후광이 필요하나 동력전압이 낮아 에너지 효율이
좋고 휴대용으로 사용이 가능
4)디지털 색채관리
색채 영상을 생성시키는 과정에서는 RGB 컬러 체계를 사용, 출력과정에서는 CMY 컬러 체계를 이용하며,
입력 디바이스와 출력 디바이스들 사이에서도 사용하는 색공간이 다르다. 결국 이러한 이유로 인하여
입출력 디바이스 사이의 색채가 일치하지 못하게 되어 원하는 결과물을 얻을 수 없게 된다.
즉, 입출력 시스템들은 각 장치의 특성과 설정에 따라 색이 서로 다르게 보여지는 경우가 있다.
이러한 경우 색온도, 감마 컬러 및 기타 특성 등을 조절하여 색상이 일정한 표준으로 나타나도록
하는 과정을 캘리브레이션(calibration)이라고 한다.
(1) CMS(Color management system)
입력에서 출력에 이르기까지 색 공정에서 컬러 재현의 일관성을 얻기 위해 사용하는 색채관리시스템
입력장치인 스캐너, 디지털 카메라와 같은 다양한 종류의 디바이스들에서 입력된 RGB 색체계와
컬러프린터와 같은 출력장치에서 나타나는 CMY 색체계를 CIEXYZ 색공간에서 특징지어 주고,
색영역 맵핑 등을 통해서 색일치를 시켜주기 위해서 사용하는 소프트웨어와 하드웨어 시스템을 말한다.
(2) 색영역(color gamut)과 색영역 맵핑(color Gamut Mapping)
특정조건에 따라 발색되는 모든 색을 포함하는 색도 그림 또는 색공간 내의 영역을 색영역(Color Gamut)이라고 한다.
즉, 색을 생성하는 디바이스가 주어진 조건 하에서 생성할 수 있는 색의 전 범위를 색영역이라고 한다.
색역(Gamut)의 넓은 순서는 CIELAB > RGB > CMYK 와 같다.(색영역 그림 삽입)
색영역 맵핑이란 색역이 다른 두 장치 사이의 색채를 효율적으로 대응시켜 색채영상이 같은 느낌이
나도록 조절하는 기술을 말한다. 즉 컬러모니터의 영상색채를 컬러프린터로 출력하려면 모든 색채를
정확하게 전환할 수 없기 때문에 적절한 방법으로 정해진 색채구현체계 내에서 최적으로 색채가
재현되도록 만드는 것이다. 입력디바이스와 출력디바이스 간에 재현되는 색의 영역이 다르기 때문에 고품질의
디지털 색채구현을 위해 수행되는 작업으로, 크게 색영역의 클리핑과 색영역의 압축으로 구별된다.
① 색영역 클리핑방법(color gamut clipping method)
출력하는 디바이스 색영역을 기준으로 하여 바깥 부분의 모든 색들을 색영역의 내부로 옮겨서 붙이는 방법이다.
② 색영역의 압축방법(color gamut compression method)
출력 가능한 색들과 출력 불가능한 색을 모두를 출력 가능한 색영역으로 압축시켜서 옮기는 방법이다.
즉, 색 영역 바깥의 모든 색과 내부에 있는 모든 색을 색 영역의 내부로 압축시켜 옮기는 방법이다.
그러나 출력 색영역 바깥부분에 있는 특히 고채도의 색들을 재현하는 데에는 한계가 있다.
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