VDA 280-7-2008 Colorimetry for motor vehicles - Process for the development of perceptual colour tolerances using visual colour matching《汽车色度测量 - 借助散光感知色差的方法》.pdf

1、 VDA - Prfblatt Mai 2008 Farbmessung am Fahrzeug Verfahren zur Erarbeitung empfindungsgemer Farbtole-ranzen mittels visueller Abmusterungen VDA 280 Teil 7 Fortsetzung Seite 2 bis 6 VERBAND DER AUTOMOBILINDUSTRIE E. V. (VDA) Westendstrae 61 60325 Frankfurt Vertrieb: DOKUMENTATION KRAFTFAHRTWESEN E.V.

2、 (DKF) Ulrichstrae 14, D-74321 Bietigheim-Bissingen, www.dkf-ev.de 1. Ziel und Zweck 2. Anwendungsbereich 3. Definitionen 4. Mustersammlung 4.1. Anforderungen 4.2. Erzeugen bzw. Anlegen einer Mustersammlung 4.2.1. Systematische Mustersammlung 4.2.2. Muster aus laufender Produktion 4.2.3. Bildschirms

3、imulation 4.3. Anwendung und Modifikation bestehender Farbtoleranzen 5. Festzuschreibende Randbedingungen 5.1. Visuelle Abmusterungsbedingungen 5.1.1. Probeneigenschaften 5.2. Abmusterarten 5.2.1. Paarvergleich 5.2.2. Paarvergleich mit Randmustern 5.2.3. Trippelvergleich (vorzugsweise) 5.3. Auswerte

4、verfahren 1. Ziel und Zweck In dieser Richtlinie wird die Vorgehensweise zur Ermittlung von numerischen Farbtoleranzen fr die instrumentelle Farbbewertung einzelner Farben beschrieben. Ziel ist die Beschreibung von Methoden, mit denen messtechnische Farbtoleranzen fr die indus-trielle Anwendung aus

5、Abmusterversuchen ermittelt werden knnen. 2. Anwendungsbereich Alle Materialien im Innen- und Auenbereich bei denen Farbe ein Qualittskriterium ist. Seite 2 VDA 280 Teil 7 Mai 2008 3. Definitionen Wahrnehmbarkeitsgrenze (visuelle Bewertung) Die geringste Farbdifferenz, die mit dem menschlichen Auge

6、erfasst werden kann. Akzeptanzgrenze (visuelle Bewertung) Produkt- und farbspezifische Begrenzung der Farbabweichung, die grer oder gleich der Wahrnehmbarkeitsgrenze ist. Schwellwert Dies ist der Farbunterschied, der von x% der Versuchspersonen wahrgenommen bzw. akzep-tiert wird. Im Regelfall whlt m

7、an den 50% Fall, auch 50% Beobachter genannt. Der Schwellwert gilt nur fr definierte Randbedingungen (Siehe 5.1). Toleranzgrenze (messtechnische Bewertung) Ist das messtechnische Pendant zum Schwellwert einer visuellen Bewertung. 4. Mustersammlung Die Mustersammlung bildet die Grundlage fr die Ermit

8、tlung von Farbtoleranzen. 1,2 4.1. Anforderungen Die Mustersammlung muss Proben enthalten, welche den gesuchten Schwellwert mglichst gleichmig umfassen (Gleiche Anzahl akzeptierter und nicht akzeptierter Proben). Aufgrund der Dreidimensionalitt des Farbraumes ist darauf zu achten, dass der Farbraum

9、mglichst gleichfr-mig durch die Proben reprsentiert wird. Ist der Schwellwert nicht nherungsweise bekannt, so ist es sinnvoll ihn anhand von Vorversuchen mit greren Farbabstufungen einzugrenzen. Anmerkung: Da Farbtoleranzen wegen der Austauschbarkeit von Probe und Referenz immer symmetrisch sind, ge

10、ngt es die Proben entlang einer Richtung zu variieren. Soll beispielsweise die Helligkeitstole-ranz ermittelt werden, gengen Proben, die lediglich heller oder dunkler als die Referenz sind. 4.2. Erzeugen bzw. Anlegen einer Mustersammlung. Zur Herstellung einer Farbmustersammlung bieten sich folgende

11、 Vorgehensweisen an: Systematische Mustersammlung Muster aus laufender Produktion Bildschirmsimulation 4.2.1. Systematische Mustersammlung Herstellung einer Farbmustersammlung durch gezielte variierte Tnung der Proben in verschiede-ne Richtungen des Farbraums. Seite 3 VDA 280 Teil 7 Mai 2008 Vorteil

12、 Durch das gezielte Tnen kann sichergestellt werden, dass die Toleranzen in die gewnschten Richtungen des Farbraums ermittelt werden knnen. Nachteil: Die gezielte Produktion von Proben ist zeit- und kostenaufwendig. 4.2.2. Muster aus laufender Produktion Entnahme von Teilen aus dem Fertigungsprozes

13、s bzw. Chargenproduktion. Vorteil: Hufig fallen diese Proben kostenneutral an, da sie aus Kontrollgesichtspunkten entnommen oder hergestellt werden. Nachteil: Da die Proben einem Prozess entnommen werden, spiegeln sie lediglich die Prozessvarianz wie-der. Die Folge davon kann sein, dass die Toleranz

14、en nicht in alle gewnschten Richtungen des Farbraums ermittelt werden knnen. 4.2.3. Bildschirmsimulation Das gezielte Anzeigen eines virtuellen Datensatzes auf einem profilierten Monitor. Vorteil: Solange der Farbton sich innerhalb der Darstellungsgrenze des Monitors befindet, kann gezielt eine beli

15、ebige Anzahl von Proben dargestellt werden. Nachteil: Es ist kein realer Probensatz vorhanden. Es muss sichergestellt sein, dass die Bildschirmdarstel-lung die Farbabstnde korrekt wiedergibt. Der Farbmonitor kann nicht den kompletten CIELAB - Farbenraum darstellen. Oberflchenstrukturen und Glanzeffe

16、kte lassen sich nur sehr begrenzt darstellen. Hohe Anschaffungskosten fr den Abmusterplatz und Software. 4.3. Anwendung und Modifikation bestehender Farbtoleranzen Bei hnlichen Farben mit gleichen Oberflchenbeschaffenheiten kann die Farbtoleranz auf die neue Farbe bertragen werden. Dieses Verfahren

17、wird umso problematischer, je unterschiedlicher die Farben sind. 5. Festzuschreibende Randbedingungen Je besser die visuellen Abmusterungsbedingungen mit den instrumentellen Messbedingungen bereinstimmen, umso besser wird die Korrelation der visuellen und messtechnischen Bewertung zu erwarten sein.

18、Seite 4 VDA 280 Teil 7 Mai 2008 5.1. Visuelle Abmusterungsbedingungen Die Randbedingungen fr die visuelle Bemusterung mssen fr den jeweiligen Anwendungsfall zwischen den Beteiligten festgelegt und anschlieend konstant gehalten werden. Abweichungen folgender Bedingungen beeinflussen die Wahrnehmung v

19、on Farbunterschieden und somit die To-leranzfestlegung: Umgebungsfarbe Lichtquelle (Strahlungsverteilung) Beleuchtungsstrke und -richtung Beobachtungsgeometrie (Messgeometrien) Probengre Normalsichtigkeit der Abmusterer (jhrlicher Farbsehtest) Gleiche Probentemperatur whrend der Abmusterung und Mess

20、ung Abmusterabstand zur Probe Abstand der Proben zueinander 5.1.1. Probeneigenschaften Oberflchenbeschaffenheit Bauteilgeometrie Glanz Untergrund bei transparenten und transluzenten Proben 5.2. Abmusterarten 5.2.1. Paarvergleich Bewertet wird der Abstand der Probe A zu B. Diese klassische Probenprse

21、ntation spiegelt eine Binominalverteilung mit dem Parameter p = 0.5 wieder. Dies bedeutet, dass eine Versuchsperson eine 50%ige Trefferwahrscheinlichkeit hat, die richtige“ Entscheidung auch durch Raten zu treffen. C A B CDamit ist die Effizienz dieser Versuchsanordnung, insbesondere bei Fragestellu

22、ngen der Sichtbar-keit gering. Seite 5 VDA 280 Teil 7 Mai 2008 5.2.2. Paarvergleich mit Randmustern Die Umgebungsfarbe beeinflusst nachhaltig die Sensibilitt der Farbabstandsbewertung. Mit der Versuchsanordnung A wird mittels der Flche C eine definierte, meist sehr hnliche Umge-bungsfarbe eingestell

23、t. C A B C A B AAnordung A Anordung BMit Versuchsanordnung B wird die Bewertung eines eingelassenen Teils in einem anderen simu-liert. Statistisch unterscheidet sich die Anordnung nicht vom Paarvergleich. 5.2.3. Trippelvergleich (vorzugsweise) Diese Anordnung ist vorzugsweise fr die Ermittlung von S

24、ichtbarkeitsschwellen anzuwenden. AABDie Anordnung der zu bewertenden Proben erfolgt zufllig. Dieser Test reprsentiert wiederum eine Binominalverteilung. Im Gegensatz zum Paartest betrgt der Parameter p = . Das bedeutet, Seite 6 VDA 280 Teil 7 Mai 2008 dass ein Proband eine 33%ige Chance hat, die ab

25、weichende Probe zu erraten. Damit ist diese Versuchsanordnung effizienter als der Paarvergleich. 5.3. Auswerteverfahren Fr Paar- und Trippelvergleiche bietet sich die logistische Regression an. Als Link-Funktion kom-men die Logit- oder Probit-Funktion in Frage 3. Bei der Ermittlung der Toleranz, wir

26、d in der Regel nach dem 50% Schwellwert gesucht. Fr diesen Wert unterscheiden sich die Ergebnisse der bei-den Linkfunktionen nur geringfgig. Deshalb ist aus Grnden der einfacheren Handhabung die Logittransformation zu empfehlen. Nicht empfohlen werden kann eine Lineare Regression, bei welcher versuc

27、ht wird, die Wahr-scheinlichkeit der Sichtbarkeit bzw. die Akzeptanz durch die Farbwerte zu erklren. Neben der Tatsache, dass sich hiermit Werte grer 100% oder kleiner 0% ergeben, sind die Voraussetzun-gen fr z.B. Normalverteilung der Fehler, Varianzhomogenitt usw. nicht gegeben 4. Es wird auch drin

28、gend davon abgeraten, Toleranzgrenzen, die sich aus Prozessvarianzen erge-ben, mit visuell ermittelten Toleranzen gleichzusetzen. Literatur: 1 Industrielle Farbprfung, Hans G. Vlz, Verlag VCH, S.167 2 DIN Fachbericht 49, Beuth Verlag, S.25 3 http:/de.wikipedia.org/wiki/Logistische_Regression4 Extending the linear Model with R, Julian J. Faraway, Chapman & Hall/CRT, S.25