ในปัจจุบันสีมีมากมายหลายโทนสี เช่น สีฟ้า (blue) แบ่งได้เป็น กรมท่า (navy) มหาสมุทร (ocean) ไพฑูรย์ (lapis) เป็นต้น สีต่างๆเหล่านี้ได้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้แก่ อุตสาหกรรมสี อุตสาหกรรมอาหาร และเครื่องดื่ม เพื่อดึงดูดให้ผู้บริโภคมีความสนใจในผลิตภัณฑ์มากยิ่งขึ้น แต่การเห็นและจำแนกเฉดสีของแต่ละบุคคลมีความแตกต่างกัน จึงมีการระบุสีเป็นค่าตัวเลขที่พัฒนาโดยองค์กรนานาชาติเกี่ยวกับแสงและสี (International Commission on Illumination (CIE)) โดยวิธีการที่รู้จักกันแพร่หลายได้แก่ ระบบ L*a*b* color space ซึ่งสามารถทดสอบได้ด้วยเครื่อง UV-VIS-NIR Spectrophotometer
เทคนิคการหาค่าสีด้วยเครื่อง UV-VIS-NIR Spectrophotometer ร่วมกับโปรแกรมวัดสี (color analysis) อาศัยหลักการที่วัตถุมีสีจะดูดกลืนพลังงานของแสงไว้บางความยาวคลื่น และสะท้อนพลังงานแสงในช่วงความยาวคลื่นของสีวัตถุนั้นออกมา เช่น การที่การเห็นวัตถุเป็นสีเขียว เป็นเพราะวัตถุนั้นดูดกลืนแสงสีม่วงและสีแดง แล้วปล่อยแสงสีเขียวและสีใกล้เคียงให้สะท้อนกลับเข้าตา หรือวัตถุสีดำจะดูดกลืนแสงทุกๆความยาวคลื่นทำให้ไม่มีแสงสีใดสะท้อนกลับเข้าสู่ตา เราจึงเห็นวัตถุเป็นสีดำ
Commission Internationale de l’Eclairage (CIE) ระบบ L*-a*-b* เป็นมาตรฐานสากลในการการบรรยายสีโดยใช้ตัวเลขในการอ้างอิงสีของวัตถุหรือควบคุมคุณภาพสีในผลิตภัณฑ์ให้เหมือนกัน ดังภาพที่ 1
ภาพที่ 1 การบรรยายสีในระบบ CIE Lab
โดย
– แกน L* บรรยายความสว่าง (lightness) มีค่าตั้งแต่ 0-100 โดย 0 คือ สีดำ และ 100 คือ สีขาว
– แกน a* บรรยายแกนสี จากสีเขียว (-a*) จนถึง สีแดง (+a*)
– แกน b* บรรยายแกนสีจากสีน้ำเงิน (-b*) จนถึงสีเหลือง (+b*)
นอกจากนี้ยังสามารถหาความแตกต่างของสีโดยรวม (total color difference, ) โดยพิจารณาจากระยะห่างของพิกัดสีนั้นๆ เช่นจุดที่ 1 วัดค่าสีได้ L1* a1* b1* จุดที่ 2 วัดค่าสีได้ L2* a2* b2* จะได้ความแตกต่างของสีระหว่างจุดที่ 1 และ2 ตามสมการที่ 1
ตัวอย่างการวัดแถบสีต่างๆที่พิมพ์จากเครื่องคอมพิวเตอร์บนกระดาษขาว ดังภาพที่ 2 ประกอบด้วยโทนสีแดง, โทนสีน้ำเงิน, โทนสีเขียว, โทนสีชมพู และโทนสีเหลือง เมื่อนำตัวอย่างมาทดสอบด้วย UV-VIS-NIR Spectrophotometer ที่ช่วงความยาวคลื่น 380-780 nm ซึ่งเป็นช่วงแสงขาว (Visible light) โดยใช้โหมดการสะท้อนแสง (Reflectant) จากนั้นนำสเปกตรัมที่ได้เข้าโปรแกรม UV Color เพื่อทำการหาค่าสีด้วยมาตรฐาน CIE ดังตารางที่ 1 ถึงตารางที่ 5 และโชว์ตำแหน่งของค่าสีดังภาพที่ 3 ถึงภาพที่ 7
ภาพที่ 2 ตัวอย่างแถบสีที่พิมพ์จากเครื่องคอมพิวเตอร์บนกระดาษขาว
ตารางที่ 1 ค่าสีของชิ้นงานตัวอย่างแถบสีที่พิมพ์จากเครื่องคอมพิวเตอร์โทนสีแดง
ชิ้นงานตัวอย่าง | L* | a* | b* | ∆E |
Candy | 57.92 | 28.18 | 37.18 | 0 |
Cherry | 46.28 | 16.54 | 15.38 | 27.32 |
Wind | 30.55 | 3.89 | 1.67 | 50.99 |
ภาพที่ 3 แสดงตำแหน่งค่าสีของโทนสีแดง
ตารางที่ 2 ค่าสีของชิ้นงานตัวอย่างแถบสีที่พิมพ์จากเครื่องคอมพิวเตอร์โทนสีน้ำเงิน
ชิ้นงานตัวอย่าง | L* | a* | b* | ∆E |
Light blue | 67.15 | -11.29 | -31.51 | 0 |
Blue | 57.11 | -9.05 | -39.36 | 12.94 |
Dark blue | 44.18 | -5.56 | -31.57 | 23.67 |
ภาพที่ 4 แสดงตำแหน่งค่าสีของโทนสีน้ำเงิน
ตารางที่ 3 ค่าสีของชิ้นงานตัวอย่างแถบสีที่พิมพ์จากเครื่องคอมพิวเตอร์โทนสีเขียว
ชิ้นงานตัวอย่าง | L* | a* | b* | ∆E |
Lime | 75.11 | -23.18 | 13.56 | 0 |
Green | 69.59 | -27.99 | 7.55 | 9.47 |
Crocodile | 50.11 | -19.64 | 6.53 | 26.21 |
ภาพที่ 5 แสดงตำแหน่งค่าสีของโทนสีเขียว
ตารางที่ 4 ค่าสีของชิ้นงานตัวอย่างแถบสีที่พิมพ์จากเครื่องคอมพิวเตอร์โทนสีชมพู
ชิ้นงานตัวอย่าง | L* | a* | b* | ∆E |
Lavender | 71.16 | 15.82 | -14.85 | 0 |
Rose | 72.08 | 24 | -4.66 | 13.1 |
Pink | 62.08 | 41.33 | -11.71 | 27.25 |
ภาพที่ 6 แสดงตำแหน่งค่าสีของโทนสีชมพู
ตารางที่ 5 ค่าสีของชิ้นงานตัวอย่างแถบสีที่พิมพ์จากเครื่องคอมพิวเตอร์โทนสีเหลือง
ชิ้นงานตัวอย่าง | L* | a* | b* | ∆E |
Canary | 87.48 | -15.03 | 71.65 | 0 |
Merigold | 79.30 | -2.51 | 62.57 | 17.49 |
Carrot | 70.66 | 11.36 | 51.45 | 37.24 |
ภาพที่ 7 แสดงตำแหน่งค่าสีของโทนสีเหลือง
จากการวัดค่าสีของตัวอย่างแถบสีที่พิมพ์จากเครื่องคอมพิวเตอร์โทนสีต่างๆพบว่า ความอ่อน-แก่ของสีในแต่ละโทนสี สีที่มีความสว่างมากกว่าจะให้ค่า L* มากกว่าสีที่มีความสว่างน้อย ส่วนค่า a* และ b* ที่แสดงออกมา จะให้ค่าที่สอดคล้องกับเฉดสีตามที่เห็น ดังภาพที่ 1 นอกจากนี้ เมื่อกำหนดให้สีของตัวอย่างใดตัวอย่างหนึ่งเป็นสีอ้างอิง ซึ่งในที่นี้กำหนดให้ สี Candy, Light blue, Lime, Lavender และ Canary เป็นสีอ้างอิงโดยมีค่า ∆E เท่ากับศูนย์ เราจะสามารถเปรียบเทียบความแตกต่างของสีโดยรวมได้ โดยคำนวณจากสมการที่ 1 โดยทั่วไปถ้าค่า ของสีที่นำมาเปรียบเทียบมีค่ามากกว่า 1 ตาของมนุษย์จะสามารถแยกแยะความแตกต่างของสีได้
เอกสารอ้างอิง
[1] http://www.cezmikardas.com/blog/2016/4/20/renk-bilimi-renk-evreni[2] https://research.psru.ac.th/files/res_che2553/resche_files/402_appendix.pdfนางสาวปภัสรา คชสาร
เจ้าหน้าที่ห้องปฏิบัติการ ห้องปฏิบัติการ Spectroscopy
กลุ่มห้องปฏิบัติการลักษณะเฉพาะทางกายภาพ ศูนย์บริการวิเคราะห์ทดสอบ สวทช.
E-mail: papasara.kot@nstda.or.th