登入
與人類感知相闗的透明材料的光學測量
測量眼睛可以看到的東西
接觸式和非接觸式測量
Rhopoint ID如何工作？
世界上第一台成像透射儀可測量與人類視覺相關的光學外觀
Rhopoint ID使用了蘇黎世聯邦理工學院開發的一種稱為照明擴散（ID）的新度量標準，以響應業界對尋找表徵透明材料透射特性的改進方法的回應。
透明材料的渾濁，“朦朧”外觀是決定其適用性的重要屬性。例如，通常要求包裝材料最大程度地透明，以再現產品的鮮豔色彩和更精細的細節，而對於化妝品，可能需要高度不透明。用於量化透明材料的外觀的常規方法通常採用專用的“霧度計”儀器，該儀器被配置為量化在與入射光束的方向成一定角度範圍內散射的光量。
儘管已經建立了很長的時間，但是這種測試方法存在許多缺點。首先，基於任意範圍的散射角，“霧度”的定義與人類對透明度的感知並不直接相關。其次，“霧度”度量完全無法捕獲材料透明度與所述材料和可見物體之間的距離的變化-這對於專門針對接觸或非接觸應用的包裝材料而言，是一項重要功能。最後，典型的儀器會輸出一個約5平方厘米大樣本區域的平均值，這限制了其作為檢測局部缺陷的光學質量控制工具的有效性。
Rhopoint ID解決了上述所有問題，並將透明性損失量化為“照明擴散（ID）”，可精確捕獲照明光通過材料時的漫散射的視覺效果。基於成像方法，將其配置為專門匹配人類對透明度的感知。儀器輸出接觸式光學特性，以及它們隨樣品到物體的分離距離的變化，同時按需探測局部或空間平均的樣品區域。
照明擴散的工作原理
Rhopoint ID使用一種稱為“照明擴散”的技術和度量。
背光，高精度參考目標標線用作觀察對象，創建高強度的光強度圖案，並在背光和遮罩區域之間實現最佳的清晰過渡。
將與標線直接接觸（或以所需的間隔）放置的樣品進行攝影成像，然後通過圖像分析來量化從背光到蒙版（即，從明暗）過渡的清晰度降低。刻度與其參考圖像相比。
輸出是一個簡單的單刻度ID值，其總刻度專門匹配人眼在典型觀察距離處的分辨率。
|
|
|
|
|
圖一 |
圖二 |
圖三 |
上方顯示了ID測試方法的說明：
圖像1：參考是沒有材料樣品的目標標線
圖像2：光學質量降低的樣品
圖像3：光學質量降低並且包含缺陷區域的樣品。
請注意，與Rhopoint ID不同，使用傳統的測量方法，由圖像3中的缺陷引起的光學質量下降將被平均到整個輸出中。
Rhopoint ID會測量什麼？
接觸外觀-通過接觸材料直接觀察物體外觀的方法。
非接觸外觀-通過具有空氣間隙或兩者之間的間距的材料查看的對像外觀的度量。
接觸和非接觸外觀之間的關係不能通過當前的霧度和透明度儀器來評估。用其他儀器測得的霧度和清晰度值不可能直接與通過接觸材料或在任何特定距離處觀察到的物體的可見性相關。
由於塑料包裝既可以接觸產品又可以與產品和保護膜之間留有氣隙，因此，在為不同應用開發或指定膜時，新的ID測量對於該行業而言是重要的一步。
以下實施例顯示了許多不同聚合物薄膜的氣隙尺寸與外觀之間的關係。
ID值在Rhopoint ID上使用墊片測量，以在最終應用中復制產品和材料之間的氣隙。
使用這種方法，ID可以提供一個單一的標尺，以評估在距接觸點任何距離且氣隙不超過40mm的情況下的外觀。
ID-L變體還提供結果的統計分析以及測試刻度的圖像，這些圖像可以可視化評估並用於概述材料特性的報告中。
通過使用Rhopoint ID，包裝技術人員可以選擇和指定一種最能適合其應用的保護膜，其保護膜應與消費者的眼球精確相關。
表面粗糙度的影響
顯示了在面對標線的表面上具有變化程度的粗糙度的PMMA膜（厚度為0.25 mm）的數據。表面粗糙度主要影響非接觸的視覺外觀：
|
|
|
|
|
潔淨的薄膜(1mm) |
粗糙的薄膜(1mm) |
很粗糙的薄膜(1mm) |
Rhopoint ID能夠根據預期的最終用途（無論是接觸還是非接觸）進行精確的質量控制和產品規格。
該儀器還可以對聚合物製品的表面或內部缺陷進行光學診斷，並檢測模具或冷卻輥等加工設備中的磨損。
半結晶聚合物薄膜
顯示了聚乙烯和聚酯薄膜（可比較的50–80μm厚度）的數據。與常規儀器相比，ID分析可以提供更全面的視覺外觀圖：
儘管很難將常規儀器生成的“霧度”和“清晰度”值組合成單個有意義的透明度度量，但Rhopoint ID使用與人類感知相關的單個刻度來量化視覺外觀。
接觸和非接觸ID不一定與所有材料都相關（例如，
上面電影的ID數據交叉）。
精確選擇所需應用的材料。
|
|
|
|
|
|
聚乙烯 (接觸式) |
聚乙烯 (氣隙8mm) |
PET (接觸式) |
PET (氣隙8mm) |
|
|
|
||
|
用RHOPOINT ID接觸測量聚乙烯膜 |
用RHOPOINT ID氣隙8mm測量聚乙烯膜 |
||
Rhopoint ID-E和Rhopoint ID-L的說明
|
|
Rhopoint ID-E |
Rhopoint ID-L |
|
在獨立模式下操作 |
◆ |
◆ |
|
先進分析軟件 |
|
◆ |
|
在樣品材料與測試目標接觸的情況下進行測量（ID） |
◆ |
◆ |
|
利用樣品材料和測試目標之間的用戶可變間隙來複製現實條件 |
|
◆ |
|
適用於厚度不超過300μm的片狀材料 |
◆ |
◆ |
|
實時取景可輕鬆放置測試樣品並找到感興趣的特定區域 |
|
◆ |
|
保存，重新加載和比較測試數據和圖像 |
|
◆ |
|
Mesaure多個樣本具有批次和趨勢分析 |
|
◆ |
|
評估並比較目標材料上具有特殊設計的視覺測試區域的測試材料 |
|
◆ |
|
測量詳細樣品結果和圖像中Mesaure樣品的均質性和方向性 |
|
◆ |
|
測量厚度不超過幾毫米的任何平面材料 |
|
◆ |
通常需要量化小組件的外觀特徵，材料上定義的有色或印刷區域。Rhopoint ID-L可測量超小區域的光學質量；實時取景屏幕可讓這些小零件或區域完美定位，以進行準確的測量。
應用領域
薄膜
吹塑薄膜和擠出薄膜常常表現出不希望的方向性，這種效果降低了外觀質量並且可能降低了其他重要特性，例如強度和阻隔性能。
通過優化的工藝參數可以減少或消除方向性：Rhopoint ID-L可以在安裝和製造過程中進行現場測量，以提高膠片生產的質量。
塑料容器
硬質塑料用於保護和運輸貨物-透明的質量取決於其配方和工藝參數（溫度，保壓時間等）。具有批次和質量控制功能的Rhopoint ID-L是塑料開發實驗室的寶貴工具。
其他材質
許多消費品的組件需要嚴格控制其透視光學特性。
Rhopoint ID可用於量化玻璃，塑料和其他透明和半透明材料（
包括液體和懸浮液）的外觀。
氣隙
根據應用場合的不同，可以在與被保護物品和薄膜之間有氣隙的情況下使用柔性包裝，Rhopoint ID是唯一可以確定這些條件下包裝材料最終外觀的儀器。
技術指標
|
|
ID規格 |
總穿透率T規格 |
|
偵測範圍 (GU) |
0-100% |
0-100% |
|
再現性 |
0.05 SD |
0.05 SD |
|
再製性 |
0.10 SD |
0.10 SD |
|
最小解析 (GU) |
0.001 |
0.001 |
|
有效工作範圍 |
材料T>60% |
|
|
|
ID-E |
ID-L |
|
測定模式 |
接觸測量 |
接觸測量及非接觸測量 |
|
非接觸測量距離 |
N/A |
最多至40mm |
|
材料厚度 |
300um以下 |
30um以下 |
|
軟體 |
N/A |
RHOPOINT ID-Analysis |
|
連接埠 |
N/A |
USB / Ethernet LAN |
|
空間分辨率 |
12um |
12um |
|
成像區域 |
20*20mm |
20*20mm |
|
最小面積-ID |
12*8mm |
6*2mm |
|
最小面積-T |
12*8mm |
2*2mm |
|
圖像格式 |
N/A |
16 Bit Tiff |
|
圖片尺寸 |
N/A |
1280*1024 |
|
工作溫度 |
10-40℃ |
|
|
尺寸 H*ψ |
470*125mm |
|
|
重量 |
4.15kg |
|
|
包裝重量 |
7kg |
|
|
電源 |
110/230V |
|
