Medición de color y ajuste de punto blanco para automoción
La calidad de la iluminación y las pantallas en la industria automotriz son factores críticos de diseño. La medición precisa de los colores emitidos por las luces y las pantallas (displays) permite obtener resultados precisos y de alta calidad.
Figure 1: Lighting and displays are an essential aspect of vehicle design.
El mercado de la automoción es cada vez más competitivo. Los consumidores exigen vehículos mejores, más seguros y más confiables que brinden una experiencia de manejo más placentera. Como resultado, ha habido una oleada de avances tecnológicos en la industria automotriz en las últimas décadas. El diseño y la iluminación de automóviles no son una excepción a esta tendencia, con una serie de innovaciones significativas.
La investigación en iluminación automotriz mejora la eficiencia y el diseño
Las luces exteriores de los vehículos han avanzado rápidamente desde las lámparas halógenas introducidas en la década de 1970, pasando por las lámparas de xenón introducidas en la década de 1990 hasta los faros LED completos introducidos en 2006.
Los faros LED ofrecen una vida útil más larga, mayor eficiencia y menor consumo de energía en comparación con sus predecesores. Además, las tecnologías de haz de carretera adaptativo introducidas en 2014 ahora permiten que los faros se adapten automáticamente a cada situación de conducción.
Las luces láser representan la última tendencia en faros delanteros y ofrecen diodos que son una fracción del tamaño de los LED al mismo tiempo que brindan una eficiencia, calidad y rendimiento superiores.
La iluminación interior también se está convirtiendo en una parte cada vez más importante del diseño del vehículo, ya que los estudios han demostrado que la iluminación interior ambiental puede mejorar el atractivo del vehículo, la seguridad percibida y la percepción del espacio.
Los LED son la principal fuente de iluminación utilizada actualmente en la iluminación de interiores, pero hay una investigación continua sobre los OLED, que ofrecen una mayor flexibilidad de diseño, y las fibras ópticas, que ofrecen compacidad.
Si bien la iluminación interior actualmente se enfoca en brindar una experiencia superior al conductor, la introducción de vehículos autónomos podría cambiar por completo la forma en que interactuamos con nuestros vehículos.
La calidad del color de la iluminación y las pantallas del vehículo es una consideración de diseño esencial
La medición y el ajuste de las propiedades ópticas de los componentes del vehículo durante la investigación y el desarrollo garantizan un producto de alta calidad y una mayor satisfacción del cliente. Los OEM automotrices y los fabricantes de vehículos tienen como objetivo planificar sus esquemas de iluminación y diseño con precisión para satisfacer las demandas regulatorias y de los consumidores.
Desafortunadamente, los procesos de producción en masa pueden generar pequeñas variaciones en la estructura, la composición y el grosor del material, lo que genera variaciones espectrales y diferencias de color en las luces y las pantallas de los automóviles.
El ajuste del punto blanco y la reproducción del color son una parte esencial del control de calidad en la investigación y el desarrollo de la automoción. La medición del color se puede realizar con un colorímetro o un espectrorradiómetro*.
Medición del color: ¿colorímetro o espectrorradiómetro?
Si bien ambos dispositivos ofrecen una medición "correcta" del color, lo hacen de formas muy diferentes. Como resultado, el contexto de la medición a menudo determina la mejor elección del dispositivo.
Los colorímetros miden el color según un conjunto de coordenadas (XYZ, que están relacionadas con el rojo, el verde y el azul) de forma similar a como lo hace el ojo humano. Cuando mide el color con un colorímetro, obtiene tres valores que se pueden traducir a un punto de color, por ejemplo, en el diagrama CIE 1931.
Uno de los inconvenientes de usar un colorímetro para medir el color es que a menudo se puede lograr el mismo color usando diferentes espectros de luz. Los colorímetros, por lo tanto, no podrían diferenciar entre varias variedades de luz blanca, pero esto no significa que las luces sean espectralmente iguales.
Figura 2: diagrama CIE 1931.
Los espectrorradiómetros dispersan internamente la luz y miden la intensidad de cada longitud de onda. Como resultado, los espectrorradiómetros pueden diferenciar entre diferentes espectros de luz que parecen del mismo color, por ejemplo, diferentes variedades de luz blanca (consulte la Figura 3).
Figura 3: Espectros de varias fuentes de luz "blanca" medidos con un espectrorradiómetro.
Ambos dispositivos de análisis de luz tienen ventajas y desventajas. Si bien los espectrorradiómetros brindan una medición más detallada de la fuente de luz, a menudo son más costosos y lentos.
Aún así, los colorímetros de gama alta, como la serie Admesy Prometheus, pueden ser muy precisos para las mediciones de color y las comparaciones de rutina. Su principal ventaja es la velocidad de medición extremadamente alta. Como resultado, son esenciales para el control de calidad y, a menudo, se utilizan en las fases de producción e inspección de la fabricación. Los espectrorradiómetros, por otro lado, ofrecen un mayor grado de especificidad, flexibilidad y versatilidad. Pero dependiendo de las necesidades específicas, también puede ser una buena opción para aplicaciones de producción.
En general, los espectrorradiómetros son la solución ideal y versátil para el proceso de investigación y desarrollo de vehículos, incluida la formulación de colores y el desarrollo de sistemas de iluminación.
Por último, una tercera categoría importante son los colorímetros de imágenes 2D. Combinan la velocidad de un colorímetro con la capacidad de medir no solo un punto, sino también capturar una "imagen de medición", donde cada píxel se traduce en un valor de medición colorimétrica.
*Espectrorradiómetro
Esta compuesto por un conjunto de módulos altamente configurables que facilitan su uso en todo tipo de sistemas ópticos. Los componentes básicos son una fuente de luz, un monocromador y un radiómetro o sistema de detección. (La función clave del monocromador es proporcionar un haz de energía radiante con una longitud de onda y una anchura de banda dada)
Los espectrorradiometros son instrumentos que miden la radiación de luz entrante, así como la reflectancia y la transmitancia en un rango espectral, es decir, permiten medir la intensidad cuantitativa o absoluta en diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético.
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