정확한 색차 계산은 측정 장비의 원리와 기준의 명확한 구분에서 출발한다. 분광식 측색기는 파장별 반사율을 얻어 색도좌표를 산출하고, 백색 기준물은 분광반사율을 기준으로 보정하는 역할을 한다. 측정 결과의 재현성 확보를 위해 표준광, 표준관측자, 측정방식의 표기가 필수이다.
분광식 측색기는 빛을 파장별로 분리하여 각 파장에서의 반사 강도를 측정함으로써 분광반사율을 얻는다. 이 분광반사율을 CIE 표준광원과 표준관측자를 적용해 삼자극치나 색도좌표로 변환하여 색을 수치화한다. 따라서 분광식 장비는 스펙트럼 정보를 제공하여 정밀한 색 관리에 적합하다.
필터식 측색기는 몇 개의 제한된 파장 대역을 필터로 걸러 검출하는 방식으로 작동한다. 필터식은 간단하고 빠르지만 분광식이 제공하는 전체 스펙트럼 정보를 제공하지 못하므로 정밀한 색관리나 메타머리즘 분석에는 한계가 있다. CCM(Color Control Management) 같은 정교한 색 관리에는 분광식 장비가 필수적이다.
정확한 색채측정에는 표준광, 표준관측자, 측정방식 세 가지를 반드시 명시해야 한다. 이 세 요소는 측정 결과의 비교 가능성과 재현성을 보장하므로 측정 결과지에 첨부해야 할 핵심 항목이다. 시료의 크기·두께·온도 등은 보조적 조건으로서 필요에 따라 기재될 수 있다.
백색 기준물은 분광반사율 100%를 의미하는 표준 반사체로서 측색기의 보정 기준 역할을 한다. 백색 기준물이 오염되거나 변색되면 기준이 틀어져 측정값이 달라지므로 정기적 교정과 관리가 필요하다. 백색 기준물은 분광흡수율이 아닌 분광반사율을 기준으로 삼는 점을 구별해야 한다.
측정 결과가 다른 지역이나 다른 장비에서 불일치할 때 가장 먼저 의심할 요소는 장비의 보정 상태, 특히 백색 기준판의 오염 여부이다. 사용자의 측정 방식 차이나 시료의 균일성 문제도 있을 수 있으나, 보정 기준의 오류가 근본 원인일 가능성이 크다.
예제
시험에서 흔히 나오는 함정은 장비의 역할을 혼동하는 것이다. 분광식 색채계가 분광반사율을 측정하여 색도좌표를 산출하는 장비인 반면에 '조도'는 광도계로 측정하는 물리량이므로 분광식이 직접 측정한다고 하면 오답으로 본다. 또한 색채 관측 시 색순응을 방지해야 하므로 관측 간 충분한 휴식을 주어야 하는데, 관측을 재빨리 이어가라는 설명은 틀린 주의사항이다.
측정 결과 표기 항목을 묻는 문제에서는 표준광, 표준관측자, 측정방식을 핵심으로 기억하면 정답을 고를 수 있다. 장비 선택 문제에서는 CCM을 위한 정밀한 데이터가 필요하면 분광식, 간단한 현장 측정이면 필터식을 선택하는 기준을 적용하면 된다.
백색 기준물 관련 문제에서는 '백색 기준물은 분광반사율을 기준으로 한다'는 점과 '변색 시 정기 교정 필요'라는 관리 원칙을 근거로 정답을 판별하면 된다.
대표 기출 3문항
다음 설명 중 정확한 색채 측정을 위한 백색 기준물(White reference)의 설명으로 옳지 않은 것은?
필터식 색채계의 경우 백색기준물의 색좌표를 기준으로 색채를 측정한다.
분광식 색채계에서의 백색기준물은 분광흡수율을 기준으로 한다.
백색기준을 자체는 색이 변하면 측정값들도 직접적인 영향을 받게 된다.
백색기준물은 정기적으로 교정기관에서 교정을 받는 것이 좋다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 백색 기준물에 관한 설명 중 옳지 않은 것을 고르는 문제이다. 분광식 색채계는 백색 기준물에 대한 분광반사율을 기준으로 시료의 분광반사율을 측정하는 방식이지, 분광흡수율을 기준으로 하지 않는다.
분광식 색채계는 백색 기준물을 통해 분광반사율을 기준으로 측정하므로 분광흡수율이 아닌 반사율이 기준이다.
색채측정 결과에 반드시 첨부해야 될 사항으로만 나열된 것은?
표준광이 종류, 표준관측자, 색채측정방식
표준광의 종류, 표준회색도, 시료의 크기
표준관측자, 시료의 두께, 색상명(HV/C로 표시)
조명과 관측조건, 표준회색도, 측정실 온도
정답과 해설 보기
정답 ① · 색채측정 결과에 반드시 첨부해야 할 사항을 고르는 문제이다. 색채측정 결과의 재현성과 비교 가능성을 보장하려면 측정 조건이 표준화되어야 하며, 어떤 표준광으로, 어떤 표준관측자 기준으로, 어떤 색채측정방식으로 측정했는지가 반드시 명시되어야 한다.
색채측정 결과의 신뢰성을 위해 표준광, 표준관측자, 측정방식 등 측정 조건의 표준화가 필수적입니다.
색채 관측시 주의해야 할 사항으로 틀린 것은?
규정된 표준광원 아래에서 조명관측조건을 고려하여 관측 한다.
시편에 광선이 고르게 도달하도록 하고, 관측 전에 색채 적응이 일어나지 않도록 해야 한다.
관측 전에 충분히 눈을 휴식시켜 눈의 피로로 인한 색채편이 현상을 제거해야 한다.
한 개의 색채 관측이 끝나면 재빨리 다음 색채 관측을 하여 색순응이 일어나지 않도록 한다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 색채 관측 시 주의사항으로 틀린 것을 고르는 문제이다. 색순응을 방지하려면 한 번의 관측이 끝난 뒤 충분한 휴식 시간을 두고 눈을 평균광 아래 적응시킨 후 다음 관측을 해야 한다.
색채 관측 시 색순응 현상을 방지하려면 각 관측 간 충분한 휴식 시간이 필요하므로, 재빨리 다음 관측을 하라는 ④번은 틀린 주의사항이다.