Việc chọn đúng chế độ quang học giúp triệt tiêu ảo giác khi đánh giá màu sắc nhựa

1. Bản chất của hai chế độ đo màu trong máy quang phổ

Khi một chùm sáng từ máy đo chiếu vào bề mặt mẫu nhựa, ánh sáng dội lại sẽ được chia thành hai luồng chính: Ánh sáng phản xạ gương (như khi chiếu vào gương) và Ánh sáng khuếch tán (phần ánh sáng mang thông tin về sắc tố màu). Máy quang phổ sử dụng cấu trúc quả cầu tích hợp để xử lý hai luồng sáng này theo hai chế độ:

SCI – Specular Component Included (Giữ lại ánh sáng phản xạ gương)

Ở chế độ SCI, thiết bị sẽ đóng bẫy quang học và thu nhận toàn bộ ánh sáng dội lại, bao gồm cả luồng phản xạ gương và luồng khuếch tán. Điều này mang lại một kết quả đo lường vô cùng ổn định, phản ánh chính xác bản chất hóa học của màu sắc (sắc tố pigment) mà hoàn toàn không bị ảnh hưởng bởi kết cấu bề mặt (độ bóng láng hay nhám mờ).

SCE – Specular Component Excluded (Loại bỏ ánh sáng phản xạ gương)

Khi kích hoạt chế độ SCE, bẫy quang học sẽ mở ra, triệt tiêu hoàn toàn thành phần ánh sáng phản xạ gương và chỉ đo lường lượng ánh sáng khuếch tán. Kết quả thu được từ SCE rất giống với cách mắt người cảm nhận màu sắc trong không gian thực tế. Bởi khi quan sát một sản phẩm có độ bóng cao, mắt người thường có xu hướng loại bỏ vùng bị chói lóa để đánh giá màu sắc tổng thể.

2. Chọn SCI hay SCE khi đo màu nhựa bóng và nhựa mờ?

Câu hỏi thường trực nhất của các phòng QC là: “Nhựa bóng thì đo SCI hay SCE? Nhựa mờ thì sao? Masterbatch thì dùng chế độ nào?”. Không có chế độ nào là “tốt hơn”, sự chính xác nằm ở việc áp dụng đúng nguyên lý vật lý của bề mặt.

Đo màu nhựa bóng và hạt Masterbatch → Bắt buộc ưu tiên SCI

Bề mặt nhựa bóng láng có khả năng phản xạ ánh sáng gương rất mạnh. Nếu bạn sử dụng chế độ SCE, phần ánh sáng phản xạ này sẽ bị máy loại bỏ. Hậu quả là máy sẽ nhận diện mẫu nhựa có màu tối hơn và ngả màu sai lệch so với thực tế. Do đó, SCI là tiêu chuẩn bắt buộc để giữ lại toàn bộ ánh sáng, đảm bảo dữ liệu đồng nhất. Trong thực tế nhà máy, 90% các quy trình kiểm soát hạt nhựa màu (Masterbatch), kiểm tra nhựa đùn liên tục, hoặc các sản phẩm phủ bóng (ốp lưng điện thoại, vỏ thiết bị gia dụng) đều phải đo bằng SCI.

Đo màu nhựa mờ, nhựa nhám → Ưu tiên sử dụng SCE

Nhựa mờ hoặc bề mặt nhựa được xử lý tạo nhám có độ phân tán ánh sáng cao, ánh sáng dội lại bị khuếch tán theo nhiều hướng hỗn loạn. Việc sử dụng chế độ SCE để loại bỏ phản xạ gương sẽ giúp máy tính toán ra một thông số màu sắc tiệm cận nhất với cảm nhận thực tế của khách hàng. Phương pháp SCE được ứng dụng phổ thông để đo các linh kiện nội thất ô tô (nhựa ABS mờ), phụ kiện nhựa nhám, hoặc các mẫu in 3D từ cuộn nhựa PLA mờ.

3. Tại sao máy đo màu nên trang bị cả hai chế độ SCI và SCE?

Nhiều doanh nghiệp thường đặt câu hỏi: “Đầu tư máy quang phổ chỉ có 1 chế độ đo liệu có đủ không?”. Nếu quy trình sản xuất của bạn yêu cầu kiểm soát chất lượng khắt khe và đa dạng mã hàng, câu trả lời chắc chắn là KHÔNG.

Một thiết bị tích hợp đồng thời cả SCI và SCE mang lại lợi thế phân tích toàn diện. Kỹ thuật viên có thể đo cấu trúc hóa học của hạt nhựa nguyên liệu bằng SCI để đảm bảo công thức phối trộn chuẩn xác. Sau đó, khi hạt nhựa được ép thành vỏ sản phẩm cuối cùng với bề mặt nhám, họ tiếp tục dùng SCE để nghiệm thu tính thẩm mỹ thực tế trước khi xuất xưởng.

4. Bảng so sánh ứng dụng quang học phổ thông

Để phòng thí nghiệm dễ dàng tham chiếu và thiết lập quy trình chuẩn, dưới đây là bảng đánh giá mức độ tương thích giữa hai chế độ đo lường quang học:

Tình Huống Phân Tích	Chế Độ SCI	Chế Độ SCE
So sánh với cơ sở dữ liệu màu tiêu chuẩn	Tối ưu nhất	Không phù hợp
Đánh giá thẩm mỹ sản phẩm hoàn thiện	Có thể sử dụng	Tối ưu nhất
Phân tích vật liệu nhựa bóng láng	Tối ưu nhất	Không phù hợp
Phân tích vật liệu nhựa mờ, nhám	Có thể sử dụng	Tối ưu nhất
Đo bột màu, hạt nhựa Masterbatch	Tối ưu nhất	Hạn chế sử dụng

5. Tác động của SCI/SCE đến công thức tính sai lệch màu Delta E

Mọi quyết định nghiệm thu trong phòng Lab đều dựa trên chỉ số sai lệch quang sai ΔE. Trong hệ không gian màu CIE L*a*b*, công thức toán học phổ thông để đo lường khoảng cách giữa hai điểm màu được xác định như sau:

ΔE = √[(L2 – L1)2 + (a2 – a1)2 + (b2 – b1)2]

Thành phần ΔE đại diện cho sự chênh lệch về độ sáng. Như đã phân tích, nếu bạn đo một mẫu nhựa siêu bóng bằng chế độ SCE, lượng ánh sáng phản xạ gương bị loại bỏ sẽ khiến giá trị L* tụt giảm mạnh. Kết quả là hàm số ΔE sẽ bị đẩy lên rất cao. Máy quang phổ sẽ ngay lập tức báo Fail (Từ chối) dù thực chất công thức hạt nhựa của bạn pha trộn hoàn toàn chuẩn xác.

6. Đề xuất máy đo màu phân tích nhựa phổ thông

Để giải quyết bài toán lựa chọn này một cách trọn vẹn, các phòng Lab công nghiệp ưu tiên trang bị dòng máy quang phổ có khả năng đo đồng thời hai chế độ, kết hợp cùng phần mềm phân tích chuyên sâu.

Máy đo màu quang phổ CS-807

• Được thiết kế chuyên biệt để đo các mẫu bột, hạt Masterbatch và linh kiện nhựa ép phun.
• Tích hợp công nghệ đo SCI và SCE đồng thời chỉ trong một thao tác bấm.
• Độ chính xác và tính lặp lại cực cao với sai số kiểm soát ở mức ±0.03 ΔE*.
• Hỗ trợ lưu trữ dữ liệu khối lượng lớn và truy xuất báo cáo QA trực quan qua phần mềm PC.

Máy quang phổ phân tích TS7700 (Hãng 3NH)

• Sử dụng mảng cảm biến quang phổ toàn dải từ 400nm đến 700nm, loại bỏ hiện tượng ngẫu sắc hoàn hảo.
• Cấu hình đo SCI/SCE siêu chuẩn, đáp ứng các tiêu chí nghiệm thu khắt khe nhất của thị trường xuất khẩu.
• Lựa chọn lý tưởng cho các phòng Lab trung tâm yêu cầu độ chính xác tuyệt đối.