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Organisationseinheit der BAM
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- 1.1 Anorganische Spurenanalytik (1)
- 1.4 Prozessanalytik (1)
- 1.7 Organische Spuren- und Lebensmittelanalytik (1)
- 1.8 Umweltanalytik (1)
- 4 Material und Umwelt (1)
- 4.0 Abteilungsleitung und andere (1)
- 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen (1)
- 4.2 Material-Mikrobiom Wechselwirkungen (1)
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Die UV/VIS-Spektrometrie an lumineszierenden und reflektierenden Materialien zur Bestimmung optischer Kennwerte wird nach der 2-Monochromator-Methode (2MM) (monochromatische Anregung) und der 1- Monochromator-Methode (1 MM) (poly-chromatische Anregung) praktiziert. Wie weit die verschiedenen Methoden zu vergleichbaren Ergebnissen kommen, sollte in einem Rundversuch mit insgesamt drei 2MM- und sieben 1 MM-Spektrometern anhand eines umfangreichen Probensatzes aus verschiedenen Materialtypen bestimmt werden. Während die 2MM-Spektrometer eine von der Strahlungsquelle unabhängige Bestimmung der spektralen Strahldichtefaktoren von Lumineszenz und regulärer Reflexion für vorgegebene Lichtart zulassen, aus denen die Gesamtstrahldichtefaktoren zu bilden sind, benötigen die 1 MM-Spektrometer im Idealfall eine präzise D65-Strahlungsquelle, wenn auf Normlichtart D65 bezogene spektrale Gesamtstrahldichtefaktoren bestimmt werden sollen. Diese Voraussetzung war nur in einem Fall erfüllt, die übrigen 1 MM-Spektrometer verwendeten eine Xenonlampe in Verbindung mit einer UV-Partialfilterung justiert für optisch aufgehellte weiße Proben, die nur den UV-Spektralbereich der Xenon-Quelle auf ähnliche Wirkung wie die der Normlichtart D65 bringt. Die 2MM-Spektrometer erwiesen sich als gut übereinstimmende Referenzgeräte bei kaum bis schwach strukturierten Proben. Bei starker Probenstruktur verändern sich bei unterschiedlicher Messgeometrie vor allem die spektralen Strahldichtefaktoren der regulären Reflexion erheblich, während die der Lumineszenz nahezu unabhängig bestimmbar bleiben. Bei den 1 MM-Spektrometern mit UV gefilterter Xenonlampe werden wegen der speziellen Justierung die spektralen Gesamtstrahldichtefaktoren von optisch aufgehellten weißen Proben mit relativ geringer Streuung wiedergegeben. Bei bunt lumineszierenden Proben versagt die UV-Anpassung, da auch Teile des nicht angepassten VIS-Spektrums die Lumineszenz erzeugen. In diesen Fällen wird bei gerichteter Messgeometrie die Lumineszenz mit Bezug zur Normlichtart D65 überhöht dargestellt, bei Kugelgeometrie wegen des bekannten Kugelfehlers zu niedrig. Die farbmetrischen Auswertungen bilden die spektralen Differenzen analog ab. Die Frage, ob trotz fehlender Übereinstimmung in den absoluten Kennzahlen wenigstens relative Farbunterschiede von den verschiedenen Spektrometern vergleichbar ermittelt werden, ließ sich ansatzweise aus einigen zusammengestellten Probenpaaren beantworten: die 1 MM- Spektrometer unterscheiden sich deutlich stärker als die 2MM-Spektrometer.
A method for the quality management of paint producers was developed that allows for an objective description of inhomogeneous fading of paint coatings after free weathering using relevant metric quantities such as color contrast, gradient of color contrast, and geometric features of the inhomogeneous structures. These may be quantified with the method of digital color image analysis. The first step to apply this technique means a systematic investigation of the color transformation properties specific of the selected input/output devices (CRT display, flatbed scanner) used for digital imaging. To build a color management system mathematical models of the color transformation processes were optimized and embedded in a commercial color image analysis software. The needed metric parameters, that evaluate the damages on the coated surfaces, must be deduced for highest possible agreement with visual judgements of experts on the categorization of the damages. 150 samples of paint coatings after weathering were selected to investigate this correlation.
A compressed overview is given of developments in colour-difference evaluation that trace back to the early beginnings by MacAdam. The correlation of colorimetric measures of coloured samples with judgements on small colour differences follows normal statistics, but in a three-dimensional space. A wide diversity of experimental conditions in investigations of the colour-difference effect made comparisons of different studies troublesome. Some external influential factors could be identified. Recently developed data sets resulted from much better control of experimental conditions. They form a new basis for deriving colour difference formulae. The CIE is the international body to encourage field research for optimising new colour-difference formulae. The various stages for recommending formulae and exchanging extensive investigation documents make a close link between practitioners and theorists, however, in general industrialists have a faster response. Nonetheless, the CIE still remains the mother-body for international discussion and agreement. Recent developments in colour-difference evaluation show an acceleration of the work of CIE TCs. Their studies first improved the CIELAB-formula, and second now try to fill the gap between the CIE94 and the older CMC(l:c) solutions. A new idea is introduced to optimise the formalism of a formula not at the components of differential terms, but at the co-ordinates which keeps the vector definition of colour-difference as in the CIELAB-formula. An international discussion is proposed on this aspect as a forthcoming step to further improvement of colour-difference evaluation.
Bewertung von Oberflächenschäden auf dekorativen Beschichtungen mit digitaler Farbbildanalyse
(2002)
Für das Qualitätsmanagement der Lackhersteller wurde ein Verfahren entwickelt, das eine objektive Beschreibung des dekorativen Effektes freibewitterter Beschichtungen mit relevanten Messgrößen ermöglicht. Die Maßzahlen über den Farbkontrast bzw. Farbkontrastgradienten der Ungleichmäßigkeiten sowie über die Geometrie erkennbarer Strukturen werden mit Methoden digitaler Farbbildbearbeitung bzw. -analyse ermittelt. Der Einsatz dieser Technik erforderte die systematische Untersuchung und analytische Beschreibung der gerätespezifischen Farbtransformationseigenschaften ausgewählter konventioneller digitaler Ein- und Ausgabemedien (Farbmonitore und Flachbettscanner). In eine kommerzielle Farbbildanalysesoftware wurde ein Farbmanagementsystem implementiert, das auf den bereits ermittelten mathematischen Modellen basiert. Zur Bewertung der Beschichtungsschäden sind geeignete Klassifikatoren auszuarbeiten, die eine möglichst hohe Korrelation mit subjektiven Beurteilungsergebnissen visueller Abmusterungen durch Experten aufweisen. Visuelle Abmusterungen und Bewertungen von 150 ausgewählten bewitterten Beschichtungen durch Fachpersonal dienten zur quantitativen Untersuchung dieser Zusammenhänge.
A method for the quality management of paint producers was developed that allows for an objective description of inhomogeneous fading of paint coatings after free weathering using relevant metric quantities such as color contrast, gradient of color contrast, and geometric features of the inhomogeneous structures. These may be quantified with the method of digital color image analysis. The first step to apply this technique means a systematic investigation of the color transformation properties specific of the selected input/output devices (CRT display, flatbed scanner) used for digital imaging. To build a color management system mathematical models of the color transformation processes were optimized and embedded in a commercial color image analysis software. The needed metric parameters, that evaluate the damages on the coated surfaces, must be deduced for highest possible agreement with visual categorical judgements of the damages by experts. 150 samples of paint coatings after weathering were selected to investigate this correlation.