색채 측정에서는 주관적 육안 평가를 배제하고 객관적인 수치를 얻기 위해 측정 장비를 사용한다. 모든 필터식·분광식 측색기는 동일한 기준점 확보를 위해 백색 기준물을 사용하여 교정한다. 분광 장비와 검출기의 작동 파장 범위를 구분하는 것이 색차 계산 관련 문제 풀이의 핵심이다.
색채 측정의 출발점은 측정 장비의 교정이다. 필터식 장치든 분광 장치든, 측색기는 색채 측정의 기준으로 백색 기준물을 사용하여 100% 반사값을 설정한다는 점이 중요하다. 백색 기준물은 기기의 영점 및 감도 보정을 위한 표준 물체 역할을 하며, 이를 통해 기기 간 측정값의 일관성을 확보한다.
분광 계측은 빛을 파장별로 분산시켜 반사율·투과율 등을 파장의 함수로 정밀하게 측정하는 장비가 해당한다. 분광광도계는 물체색의 스펙트럼 반사율을 직접 측정하여 가장 정확한 색 데이터를 제공한다. 반면, 조도계는 파장별 분석이 아닌 면적광량을 측정하고, 색차계는 필터 기반의 근사값을 제공하므로 정밀도에서 분광광도계와 구분된다.
측색기 내부의 검출기도 측정 특성 파악에 중요하다. 실리콘 포토다이오드는 가시광선 영역뿐 아니라 근적외선 영역까지 감도가 있어 분광식 색채계의 표준 검출기로 널리 사용된다. PbS 검출기는 적외선 영역에서 주로 사용되고, 광전자 증배관(PM tube)은 자외선에서 가시광선 영역에 민감하게 반응한다는 점을 구분해야 한다.
휘도·조도와 같은 광학량의 단위도 색측정 문제에서 자주 등장한다. 분광복사계나 분광광도계로부터 얻은 휘도 데이터의 단위는 cd/m2(니트)이며, 조도는 lx(럭스) 단위를 사용한다. 단위 구분은 측정 결과의 해석과 장비 선택에 직접적인 영향을 미친다.
예제
1) 측색기 교정 문제에서는 '반사색 측정의 기준물'을 묻는 경우가 많다. 정답은 백색 기준물이며, 이는 필터식 장비와 분광식 장비에 공히 적용되는 교정 표준이다.
2) 물체색을 가장 정확하게 측정할 장비를 고르라고 하면 '분광광도계(분광광도계·분광광도계의 동의어로 분광광도계가 자료에 사용됨)'를 선택한다. 분광광도계는 파장별 반사율을 직접 측정하므로 정밀한 색 데이터 확보에 유리하다.
3) 분광식 색채계의 검출기 성능을 묻는 문제에서는 실리콘 포토다이오드는 가시광선+근적외선, PM tube는 자외선+가시광선, PbS는 적외선 영역에 주로 쓰인다는 구분을 활용한다.
대표 기출 3문항
색채 측정에서 필터식 방식이나 분광식 방식의 모든 측색기에 색채 측정의 기준으로 사용되는 교정물은?
색채측정방식
백색기준물
기준광로
절대기준물
정답과 해설 보기
정답 ② · 문제는 필터식이나 분광식 측색기에서 색채 측정의 기준으로 어떤 교정물을 사용하는지를 묻고 있다. 색채 측정에서는 장비의 감도와 응답을 표준화하기 위해 반사율이 알려진 백색 기준물을 사용하여 제로 포인트와 이득을 보정한다.
색채 측정기의 교정 기준은 백색 기준물로, 측정 전 백색 표준을 통해 기기 오차를 보정한다.
측색기 사용 시 정확한 색채 측정을 위해 교정에 이용하는 것은?
북창 주광
표준관측자
그레이 스케일
백색교정판
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문제는 측색기 교정을 위해 사용하는 표준 기구를 묻고 있다. 측색기는 측정 전에 백색 교정판으로 기준 반사값을 설정하여 영점 보정 및 장비 오차를 보정해야 정확한 측정이 가능하다.
측색기 교정은 백색교정판으로 기준값을 설정하여 측정 오차를 보정한다.
반사색 측정에서 필터식 방식이나 분광식 방식의 모든 측색기에 색채 측정의 기준으로 사용되는 교정물은?
색채측정방식
백색기준물
기준광로
절대기준물
정답과 해설 보기
정답 ② · 문항은 반사색 측정 시 측색기 교정에 쓰이는 기준물을 묻고 있다. 반사율 측정에서 100% 반사 기준으로 사용하는 교정물은 백색기준물(White Standard)로, 모든 반사형 측색기는 이 백색 기준으로 보정한다.