Sammanfattning
Det gemensamma forskningsprojektet “Multidimensionell reflektometri för industrin”, förkortat xDReflect, är ett samarbete mellan nationella metrologiinstitut (NMIer), industripartners och universitet i Europa.
Målsättningen med projektet är att ta fram och validera pålitliga optiska mätmetoder med spårbarhet till SI-systemet för att korrekt kunna beskriva utseendet på moderna ytor på makronivå.
Planerat arbete
Specifikt behandlar projektet områdena Goniokromatism, Glans och Fluorescens kopplat till både befintliga och nyframtagna standarder och artefakter. Dessa tre huvudområden behandlas i tre arbetspaket (WP1, WP2 och WP3) enligt figuren nedan.
Arbetspaket 4 behandlar Modellering och Dataanalys med målsättning att ta fram en oreducerbar uppsättning kalibreringsscheman och handlingsmetoder för området, medan arbetspaket 5 som studerar Mänsklig Visuell Perception syftar till att ge underlag för att kunna korrelera fysiska skalor med motsvarande visuell upplevelse.
Projektmål
Ur en metrologisk synvinkel är den mest relevanta storheten för området den s.k. Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF), vilken beskriver förhållandet mellan en ytas radians i en viss riktning och den infallande irradiansen i en annan riktning. BRDF mäts med en goniospektrofotometer och kan alltså användas för en fullständig karaktärisering av hur ljus reflekteras mot en provyta genom att man variera riktningen på infallande och detekterat ljus, samt våglängden på ljuset.
Projektet xDReflect siktar mot att förbättra den så kallade primära metrologin inom området materialkaraktärisering, vilket inkluderar nya mätmetoder, procedurer och protokoll tillsammans med nya normaler och standarder, vilket kommer ge bättre möjlighet för industrin att kontrollera och styra utseendet på de produkter som produceras. För att mätningarna skall kunna utnyttjas på bästa sätt, är det också önskvärt att dessa korrelerar så bra som möjligt med den mänskliga visuella upplevelsen, vilket fram tills nu ofta inte varit fallet.
Huvudmålet med projektet är:
- Förbättring av primära goniospektrofotometrar med syfte att utveckla BRDF-mätningar och minska mätosäkerheter och mättider.
- Utveckling av modeller för datakompression, -reduktion -representation och -hantering vid BRDF-mätningar.
- Ökad förståelse av korrelation mellan visuellt utseende och BRDF för olika typer av ytor.
- Utveckling av standardiserade procedurer och normaler med syfte att utveckla den tillämpade metrologin för attribut kopplade till visuellt utseende.
Genomslag
Arbetet som utförs inom projektet förväntas ge en stor förbättring när det gäller europeiska NMIer mätförmåga inom området gonioreflektometri, med det specifika syftet att karaktärisera utseendet hos moderna material och ytbehandlingar. Dessutom kommer mätosäkerheter och mättider minskas, och spårbarheten vid utvärdering av kommersiella produkter kommer styrkas och säkerställas. Förhoppningen är att procedurer och metoder som utvecklas inom projektet plockas upp och implementeras hos företag och andra aktörer, vilket kommer stärka kvalitén inom områden där den visuella upplevelsen av produkter och ytor är av yttersta vikt. Från en vetenskaplig synvinkel förväntas en bättre förståelse om hur infallande ljus samverkar med ytstrukturer på mikro- och makronivå för att åstadkomma ett visst utseende eller visuell effekt.