Logo PTB

Rückführbare Bestimmung der Messgrößen Sparkle und Graininess und erstmalige Ableitung entsprechender Bewertungsskalen

26.02.2021

Im nun abgeschlossene Projekt BiRD JRP 16NRM08 (https://www.birdproject.eu), gefördert im EU Programm EURAMET EMPIR Call 2016 – „Metrology Research for Pre‐ and Co‐normative projects“, wurden pränormative Grundlagen für solche Messgrößen erstellt, die zum optischen Erscheinungsbild von Produkten beitragen. Dies sind neben der Farbe und deren winkelabhängiger Abstrahlung auch Glanz, Sparkle und Graininess. Mit dem Begriff Sparkle wird diejenige optische Erscheinung von Oberflächen bezeichnet, die unter gerichteter Beleuchtung durch die Reflexion an punktförmigen Streuobjekten beobachtet werden kann und einen Eindruck erzeugt, der funkelndem Sternenlicht entspricht. Erzeugt wird dieser Effekt z.B. durch hochreflektive Mikropartikel, die in die Lackschickt einer Oberfläche eingearbeitet sind. Bekannte Beispiele sind Metalleffektlackierungen von Kfz. Graininess bezeichnet das Erscheinungsbild derartiger Effektpigmentoberflächen bei Bestrahlung mit diffusem Licht. Obwohl der Sparkle-Effekt weite Verbreitung in vielen Zweigen der industriellen Fertigung findet, gibt es keine normierte und allgemein akzeptierte Definition dieser Messgröße. Wenige kommerziell erhältliche Messgeräte bestimmen jeweils gerätespezifische Werte mit nicht öffentlich zugänglichen Auswertungsalgorithmen. Zur Verbesserung dieser Situation wurde im Rahmen des BiRD-Projekts die technische Arbeitsgruppe CIE JTC 12 [2] gegründet, in der die Messgrößen Sparkle und Graininess definiert und deren messtechnische Bestimmung beschrieben wird. Basierend auf diesen Festlegungen wurde erstmalig eine Vergleichsmessung zwischen vier Staatsinstituten durchgeführt, die zum einen die Überprüfung der apparativen Umsetzungen zum Ziel hatte als auch die Eignung der Messgrößendefinition untersuchte [3]. Trotz einer recht großen apparativen Variabilität wurden sehr zufriedenstellende Ergebnisse in der objektiven Bestimmung der Sparkle-Messgröße erzielt. Gleiches gilt für die Bestimmung der Messgröße Graininess mittels Kugelreflektometrie. Mit den Ergebnissen von parallel durchgeführten psycho-visuellen Untersuchungen an den verwendeten Proben war es dann möglich, die visuelle Empfindung mit den objektiv gewonnenen Ergebnissen zu vergleichen [4]. Die sehr gute Korrelation zeigt, dass die Messgrößen in geeigneter Weise definiert wurden. Hiermit liegen zum ersten Mal rückgeführte objektive Messungen und Bewertungsskalen für die Messgrößen Sparkle und Graininess vor, die als Grundlage für weiterführende Untersuchungen und Normungsaktivitäten dienen können.


Kontakt:

AG 4.51 Reflexion und Transmission
A. Schirmacher,     Alfred.Schirmacher@ptb.de
T. Quast,     Tatjana.Quast@ptb.de


[1]    Effektpigmente: Eine Herausforderung für die optische Messtechnik, Egbert Buhr,     Alfred Schirmacher, Andreas Höpe, in: Das Jahr des Lichts, PTB Mitteilungen 125,     Heft 4, 39 - 44 (2015)

[2]    CIE JTC 12 (D2/D1/D8) „The measurement of sparkle and graininess “ ,     (http://cie.co.at)

[3]    An insight into the present capabilities of national metrology institutes for measuring sparkle, A. Ferrero, N. Basic, J. Campos, M. Pastuschek, E. Perales, G. Porrovecchio, M. Smid, A. Schirmacher, J.L. Velázquez, F.M. Martínez-Verdú, 2020 Metrologia 57 065029, doi.org/10.1088/1681-7575/abb0a3

[4]    Preliminary measurement scales for sparkle and graininess, A. Ferrero, E. Perales, N. Basic, M. Pastuschek, G. Porrovecchio, A. Schirmacher, J.L. Velázquez, J. Campos, F.M. Martínez-Verdú, M. Smid, P. Linduska, T. Dauser, and P. Blattner, Optics Express 7589, Vol. 29, No. 5 / 1 March 2021, doi.org/10.1364/OE.411953