Il glossmetro è uno strumento utilizzato in svariati settori produttivi, che misura la brillantezza di una superficie data dalla riflessione della luce su di essa.
L’importanza della misurazione di questo valore deriva dal fatto che l’esperienza visiva è influenzata dalla misurazione della brillantezza riflessa in quel punto da una determinata intensità di luce.
La misura del glossmetro deve limitarsi alla cosiddetta finestra di misurazione, un’area dalle dimensioni limitate entro la quale la misurazione è valida.
Grazie alla misurazione di quella che può essere detta brillantezza, lucidità o lucentezza, è possibile definire una superficie come opaca oppure lucida: essendo importante che questa misurazione sia equilibrata in tutti i settori produttivi, si è avuta l’uniformazione dei valori del glossmetro su dei parametri internazionali uguali per tutti, a norma ISO2813.
Ogni glossmetro è tarato su una specifica unità di misura chiamata Gloss Unit, che rappresenta la brillantezza misurata su un vetro nero su cui è riflessa un’intensità di luce pari a 100 GU rispetto a un angolo specifico. Questo dato può rilevarsi utile per la misurazione della maggior parte dei materiali plastici o le pitture; riguardo ai laminati oppure ai materiali metallici, l’ampiezza della riflessione considerata può arrivare anche ai 2000 GU.
La misura del glossmetro è influenzata da due parametri principali:
- l’angolo di incidenza della luce preso in considerazione;
- le caratteristiche fisiche della superficie in oggetto.
Le diverse tipologie di Glossmetro
In commercio, è possibile trovare tre diverse tipologie di Glossmetro; la differenza riguarda l’angolo di incidenza della luce che il dispositivo riesce a creare.
Gli strumenti che utilizzano la prospettiva con tre angoli garantiscono una misurazione più precisa, ottimizzando quella che è la riflessione speculare. Si hanno strumenti mono-angolari che misurano con un angolo di riflessione pari a 60 gradi, o tri-angolari che rilevano la luce con angoli a 20, 60 e 85 gradi.
La misurazione maggiormente consigliata dagli esperti è quella che tiene conto dell’angolo di incidenza di 60 gradi, perché permette di ottenere il valore mediano della lucentezza; la misurazione inferiore è invece consigliata per le misurazioni di superfici molto brillanti, mentre quella superiore, di 80 gradi, per le superfici dalla brillantezza limitata.
Come funziona il glossmetro?
Il funzionamento del glossmetro dipende dalla sinergia di due differenti tipi di strumenti; è composto, infatti, da parti sia meccaniche sia elettroniche. L’angolazione della sorgente che emette il fascio di luce deve essere perfettamente identica a quella del rilevatore che determina la misura della brillantezza.
I glossmetri presenti sul mercato sono calibrati in maniera omogenea e conforme agli standard internazionali fissati per il riferimento.
La storia del glossmetro
Il primo strumento per la misurazione della brillantezza si deve a uno studioso di nome Ingersoll che brevettò quello che era detto Glarimetro di Ingersoll, nel 1917; la misurazione alla base di questo strumento si basava su parametri simili a quelli che sono alla base del funzionamento del Glossmetro.
Il principio utilizzato da Ingersoll era quello della polarizzazione della luce; infatti, per funzionare, il dispositivo emetteva una luce che andava a riflettersi sulla superficie, utilizzando un elemento polarizzante. Sottraendo la luce incidente, rimaneva la misurazione della brillantezza della superficie. L’angolo incidente che questo dispositivo utilizzava era pari a 57,7 gradi.
Pochi anni dopo, Jones ottimizzò gli studi di Ingersoll, utilizzando la carta fotografica. Il glossmetro creato da Jones era riuscito a percorrere diversi passi avanti nello studio della brillantezza, e aveva permesso agli studiosi di comprendere l’importanza del goniofotometro per la misurazione della brillantezza.
Dopo Jones, la strada fu tutta in discesa: Pfund creò un glossmetro che utilizzava come base per la misurazione un vetro nero e un angolo variabile.
Nel 1937, uno studioso di nome Hunt riuscì a stilare una classifica dei diversi glossmetri presenti, individuando dettagliatamente gli standard minimi cui un glossmetro deve riferirsi. Gli standard di misurazione della brillantezza, lucida o opaca, vennero introdotti nel 1951.
La determinazione dell’angolo di misurazione del Glossmetro
Affinché la misurazione del glossmetro sia precisa e dunque ripetibile, è necessario conoscere bene le condizioni della superficie di riferimento. I parametri alla base del glossmetro – l’intensità del fascio di luce riflesso e l’angolo di incidenza del rilevatore – costituiscono solo una piccola parte dei valori da prendere in considerazione.
L’unità della brillantezza, infatti, dipende dal rapporto tra la misura standard – che si ha in relazione ad un provino di vetro nero – e quella misura della rifrazione sulla superficie in considerazione.
Per questa ragione, è fondamentale stabile il corretto angolo di incidenza da utilizzare per misurare il rapporto tra la luce riflessa e la luce incidente. In ambito industriale, si procede alla misurazione utilizzando tre diverse angolazioni geometriche – 20, 60 e 85 gradi – scegliendo l’una o l’altra in base al materiale in esame.
Con la specializzazione dei glossmetri, è stato possibile tarare alcuni di questi dispositivi per permettere una misurazione precisa di alcuni materiali; ad esempio, è possibile trovare glossmetri che utilizzano l’angolazione di 45 gradi, glossmetro per verifica brillantezza superfici come le porcellane o i marmi; oppure Glossmetri particolari che utilizzano angolazioni a 70 gradi per la misurazione della carta.
Solamente utilizzando la giusta angolazione geometrica, è possibile ottenere una misura della brillantezza specifica; più alta è la brillantezza, maggiore dovrà essere l’angolo di incidenza della luce riflessa.
L’unità di misura della brillantezza
Per tarare i glossmetri presenti in commercio, è utilizzato uno standard di misurazione che ha un vetro nero come campione, sul quale viene riflessa una luce il cui indice di rifrazione è previamente definito ed il cui valore è fissato a 100 GU.
Al contrario del campione in vetro nero lucido, per riuscire ad ottenere la misurazione 0 GU, viene utilizzata una superficie completamente opaca.
L’unità di misura in base alla quale viene tarato in conformità a parametri internazionali il Glossmetro è il Gloss Unit. Per superfici come porcellane e pitture, l’unità di misura tendenzialmente non supera i 100 GU; per le superfici metalliche il valore della brillantezza aumenta fino ai 2000 GU; per le superfici trasparenti, è possibile misurare solo la percentuale della stessa.
