Интерферентный пигмент что это

Перламутровые, интерферентные, металлические, термохромные, фотохромные, светящиеся в темноте пигменты. Как разобраться в разнообразии эффект-пигментов

Словосочетание эффект-пигменты относительно недавно вошло в российский обиход. Если верить поисковым системам, то такие запросы начали встречаться в интернет буквально несколько лет назад, когда мы ввели этот термин. До этого, в профессиональных кругах они были известны исключительно как “эффектные” или “эффектовые” пигменты. Так что же такое эффект-пигмент и что в нем такого эффектного?

Эволюция пигментов начинается с давних времен, когда еще древние племена использовали минеральные и органические пигменты для настенной живописи или раскрашивания собственного тела. В современном же мире человек расширил области применения пигментов от художественной живописи до использования в качестве красителей во многих сферах индустрии. Настоящим минералам нашли замену в виде синтетических, искусственно выращенных, а линейку простых пигментов дополнили невероятными эффект-пигментами.

Создавая проект Pro_pigments, мы опирались на классификацию пигментов по типу их эффекта, так что эта статья поможет не только понять какие эффект-пигменты существуют, но и позволит лучше ориентироваться на сайте 🙂

Источник

Все, что вы должны знать об интерферентных красках

«Сияющие» красители – не такое уж большое новшество в мире художественных материалов. Они появились в результате применения технологий, уже распространенных в рукоделии и косметике, которые, в свою очередь, переняли идеи использования блестящих текстур, впервые использованных в изготовлении упаковок и оберток. Майер утверждает, что переливающиеся эффекты «имеют мало общего с живописью, но часто встречаются в природе», что лишь наполовину верно.

Эпоха радужных красок началась с открытия гуанина, кристаллического белка, обнаруженного в чешуе, коже и мочевом пузыре рыб семейства сельдевых. Первый переливающийся (или перламутровый) пигмент был разработан в 1656 году Франсуа Жакином, французским изготовителем четок, который создавал искусственный жемчуг, покрывая гуанином круглые бусины. Такая натуральная жемчужная эссенция ценится за устойчивость и тонкую теплоту переливающегося цвета; в основном используется при изготовлении шампуней и другой косметики.

Потребовалось довольно много исследований, прежде чем структуру перламутровых пигментов удалось понять и воспроизвести искусственно. Прорывом стало использование в их производстве слюды, природного минерала, состоящего из гидратированных кристаллов силикатов алюминия, магния или калия, которые естественным образом превращаются в чрезвычайно тонкие, гибкие и прозрачные слои. Слюда, используемая в художественных красках — это обычно мусковит, который получают либо из горного лома, измельченного в порошкообразные чешуйки, либо (чаще) кристаллизуют синтетически до требуемых размеров. Перламутровые краски на основе слюды стали использоваться в 1960-х годах и сегодня составляют около 80% от общего объема продаж таких красителей.

Физический смысл действия таких пигментов описан на диаграмме ниже. Покрытие из оксида металла создает своеобразный «сэндвич» из разных преломляющих материалов: свет преломляется и отражается на границах между средством для нанесения краски, оксидом металла и самой слюдой. (Натуральный жемчуг создает радужность на границах между чередующимися слоями карбоната кальция и белка).

Как работают переливающиеся (интерферентные) пигменты

Толщина слоя оксида металла определяет величину этого фазового сдвига и, таким образом, определяет цвет переливчатости. Нижняя часть диаграммы показывает, что для покрытий из диоксида титана слои толщиной около 50 нм создают серебристую переливчатость; увеличение покрытия изменяет ее через желтый, красный, синий и зеленый. Яркость переливчатости снижается, если толщина покрытия намного превышает 150 нм.

Альтернативное покрытие, оксид железа, преломляет свет почти так же, как диоксид титана, но добавляет красноватый оттенок, характерный для железосодержащих пигментов. Такое же увеличение толщины от 50 нм до 150 нм приводит к появлению цветов, которые выглядят как бронзовый, медный, красный, красно-фиолетовый или красно-зеленый. Золотой и коричневый цвета могут быть получены путем нанесения слоя оксида железа поверх слоя оксида титана.

В дополнение к этим покрытым оксидами чешуйкам слюды краска часто содержит прозрачный пигмент-носитель, обычно один из хинакридонов или прозрачный оксид железа. Он обеспечивает цвет фона для перламутровости, который малозаметен сам по себе и в значительной степени исчезает на белой бумаге.

На изображении показаны несколько оттенков переливающихся красок от Дэниела Смита. (Другие бренды, включая Winsor & Newton, Da Vinci и American Journey, теперь также предлагают переливающиеся акварельные краски или акварельные основы).
[изображение]

Образцы люминисцентных красок от Daniel Smith

верхний ряд: переливающееся старинное серебро, переливающееся голубое серебро, переливающаяся бронза, переливающееся золото, переливающийся золотой камень, переливающийся нефрит;
нижний ряд: переливающийся красновато-коричневый, переливающийся красный скарабей, переливающийся солнечный камень, переливающийся топаз, перламутровый белый, интерференционный сиреневый

Дэниэл Смит использует термин «переливающиеся краски» для хлопьев слюды, покрытых оксидом железа, смешанным с тонирующим пигментом; это может быть либо тот же оттенок, либо контрастный оттенок переливающегося цвета. Перламутровые или интерферентные цвета (справа внизу) — это слюдяные чешуйки, покрытые диоксидом титана, которые не смешаны с другим пигментом; они кажутся прозрачными на белой бумаге. (Названия не являются стандартной отраслевой терминологией).

Переливающиеся краски придают яркий цвет белой акварельной бумаге и сохраняют цвет независимо от угла обзора; перламутровые краски выглядят почти прозрачными на белой бумаге, но придают перламутровый блеск темной бумаге, в зависимости от угла зрения.

Также Daniel Smith выпускает «металлические» акварельные краски, которые здесь не представлены. Они изготовлены из измельченных в тончайшую пудру металлов (чаще всего меди и бронзы) и пигмента с плотным носителем.

Большинство художников используют все эти красители тремя способами: как глазурь поверх предыдущего слоя краски, как отдельный цвет, нанесенный поверх белой бумаги, или в смеси с другими красками.

Перламутровые или интерферентые краски лучше всего использовать в виде смесей или глазури, поскольку сами по себе они относительно бесцветны. При достаточном разбавлении они дают перламутровый блеск любому цвету, на который они наносятся, хотя это приложение может показаться навязчивым, поскольку цвет, по-видимому, не сливается с фоном.

Они меняют оттенок и уменьшают прозрачность любой краски, с которой смешаны, и нуждаются в относительно темном фоне, чтобы быть ясно видимым. Это делает их особенно эффективными при смешивании со среднеми по стоимости красками с насыщенными цветами, такими как пиррол красный или хинакридоновая роза: цвет достаточно темный, чтобы показать переливчатость, и достаточно насыщенный, чтобы придавать смеси яркость и глубину.

Люминесцентные краски содержат пигмент-носитель, который смешивается с любым цветом, как обычная краска; кроме того, они полупрозрачны, что делает их менее подходящими для использования в качестве глазурей. Они чаще всего используются для создания цветовых акцентов или в смеси с другими подходящими красителями.

Есть два основных подхода к использованию люминисцентных красок: «тонкий» и «выразительный». На первый взгляд, разница между ними не так уж велика.

При «тонком подходе», например, можно нанести небольшое количество переливающегося цвета на красное горлышко колибри, жёлто-серую морскую раковину или темный ультрамарин ночного неба. То есть, такая краска используется для изображения естественной переливчатости у животных или раковин, или для поэтизации или романтизации цвета, где акцент делается на особом качестве света.

При «выразительном подходе» люминисцентные красители используются в больших количествах, обычно с очень насыщенными цветами, с яркими акриловыми покрытиями или покрытиями из металлической пудры. Такой подход очень декоративен и экстравертен, хорошо сочетается со стилизованным дизайном, богатым сложными узорами. В качестве ярчайшего примера здесь можно привести эмоциональные картины Густава Климта с их сусальным золотом, но в целом это также прослеживается в росписях русских или японских лакированных шкатулок, средневековых рукописей и азиатской инкрустации по дереву.

Источник

Секреты эффектных пигментов

Чтобы обеспечить эффективное создание цвета, было сформулировано восемь золотых правил.

1. УЧИТЫВАЙТЕ ГЕОМЕТРИЮ!

В большинстве случаев современные автомобильные покрытия влияют на восприятие либо светлоты, либо и светлоты, и цвета. В зависимости от расположения освещения и точки наблюдения, под определенным углом возникают различные варианты геометрии.

Свет (как правило, солнечный свет) освещает автомобиль под измеримым углом и отражается от него под таким же углом к нормали. Нормаль – это перпендикуляр в той точке кузова автомобиля, где отражается свет. Наравне с освещением, нормаль и глянец (= отраженный свет) формируют слой. В этом слое угол определяется по нормали: освещение 45° означает, что источник света освещает автомобиль под углом 45° к нормали. Таким образом, угол освещения равен 45° (рисунок 1).

Угол отражения соответствует углу освещения; по практическим соображениям перед ним стоит знак “минус”, что физически неправильно.

Если наблюдать за глянцем автомобиля, угол от направления зеркального отражения между глянцем и точкой наблюдения будет 0°. При удалении от глянца этот угол увеличивается. Производители приборов используют именно этот угол от направления зеркального отражения, который обычно составляет 15°, 25°, 45°, 75° и 110°.

Согласно стандартному методу испытания для многоуглового измерения цвета интерференционных пигментов ASTM E2539 также необходимо измерять угол с другой стороны глянца (рисунок 2).

Эта сторона также входит в слой, образованный освещением, нормалью и глянцем, и является противоположной по отношению к освещенной стороне. По формальным причинам угол от направления зеркального отражения приводится с отрицательным знаком.

Чтобы различать эти расположения, используют префиксы “цис” и “транс”. Цис-углы находятся на освещенной стороне, транс-углы – на противоположной стороне глянца.

Для цветных интерференционных пигментов (следующее правило) характерно искажение цвета при изменении угла освещения (рисунок 3). В идеале, оно измеряется с помощью наклонного, классического и прямого освещения под углом 15°, 45° и 65° к нормали и, соответственно, 15° от угла отражения.

Рисунок 3. Цветные интерференционные пигменты обеспечивают плавные переходы между цветами.

2. ПОЗНАКОМЬТЕСЬ С ЭФФЕКТНЫМИ ПИГМЕНТАМИ

В то время как цветные пигменты частично поглощают падающий свет и частично рассеивают его произвольно во всех направлениях, интерференционные пигменты разделяют падающий свет.

В частности, в случае с прозрачными пигментами можно распознать интенсивный цвет отражения и цвет пропускания, который является дополнительным к цвету отражения. Если белый свет падает на поверхность прозрачного интерференционного пигмента, то он будет частично отражен.

Другая часть проходит через высокопреломляющий слой оксида металла и, в свою очередь, частично отражается на пограничном слое с подложкой (например, слюда, оксид алюминия, оксид кремния). Эта отраженная часть выходит из пигмента параллельно первым элементам отражения.

Оба компонента сталкиваются друг с другом: смещение пиков и впадин из-за более длительного пути второго элемента происходит одновременно. При появлении последующих пиков полученный в результате пик увеличивается.

Если пики и впадины совпадают, итоговый пик уменьшается. Световые волны определенных длин волн выборочно отражаются в зависимости от толщины высокопреломляющего слоя (или слоев), показателя преломления и угла падения света.

Классические интерференционные пигменты меняют цвет в ограниченном пространстве при изменении угла освещения. Современные интерференционные пигменты проявляют более сильные изменения, например, с оранжевого до красного и зеленого.

Некоторые интерференционные пигменты обеспечивают так называемый эффект “искрения”. Этот эффект подобен тому, как свет отражается на поверхности воды, и возникает, когда смесь содержит эти пигменты.

В высоком вакууме цветные интерференционные пигменты обычно имеют два четко выраженных слоя с обеих сторон алюминиевых элементов.

Интерференционные пигменты содержат жидкие кристаллы и пигменты со структурами, которые визуально создают эффект “решетки”.

Алюминиевые пигменты обычно подразделяются на так называемые “кукурузные хлопья” и “серебряные доллары”.

В зависимости от метода производства они обладают либо неоднородной структурой, либо почти сферической структурой. Последние гораздо более насыщенные и применяются в основном для интенсивных металлических цветов (рисунок 4).

Рисунок 4. Металлические цвета проявляют сильное изменение интенсивности в зависимости от угла наблюдения

3. ИСПОЛЬЗУЙТЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЕ ПИГМЕНТЫ

В наши дни алюминиевые пигменты добавляют в отделочные смеси для получения оптимального смешивания цветов с максимальной насыщенностью интерференционного пигмента и высокой кроющей способностью.

Однако следует отметить, что как абсорбирующие, так и алюминиевые пигменты могут оказывать сильное влияние на интерференционный эффект и даже предотвращать его. При смешивании нового цвета крайне важно убедиться, что использование интерференционного пигмента направлено именно на подчеркивание или усиление цвета. Это утверждение также относится к вопросу о том, следует ли использовать цветной или белый интерференционный пигмент.

В большинстве случаев интерференционные пигменты с пигментами темных цветов (черный, синий, зеленый) повышают насыщенность и светлоту смеси.

Цветные пигменты, такие как желтый и красный, которые изначально обладают высокой насыщенностью, меньше подходят для смешивания с интерференционными пигментами.

4. ИСПОЛЬЗУЙТЕ АЛЮМИНИЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ ГРАМОТНО

Как и в случае с интерференционными пигментами, алюминиевые пигменты различаются в зависимости от размера: тонкодисперсные пигменты обладают меньшим блеском (сатиновый блеск), тогда как грубодисперсные пигменты обладают гораздо большим блеском.

Однако с увеличением зернистости снижается кроющая способность. Кроме классификации по размеру, алюминиевые пигменты также различают по методу изготовления и итоговым оптическим характеристикам: стандартные алюминиевые пигменты получают путем распыления алюминия, в результате чего образуются мелкие частицы, похожие на клубни картофеля. При сплющивании они становятся алюминиевым пигментом и из-за своего внешнего вида называются “кукурузными хлопьями”. При распылении инертным газом образуются мелкие бусины, которые становятся круглыми пигментами после расплющивания и называются “серебряными долларами”. Размер алюминиевых пигментов варьируется от 11 мкм до 24 мкм для кукурузных хлопьев и от 14 мкм до 34 мкм для серебряных долларов.

Алюминиевые пигменты типа серебряный доллар лучше отражают свет вблизи глянца и значительно хуже вдали от него. Оба типа пигментов используются в сочетании с интерференционными пигментами для регулировки глянца при создании цвета.

Это хорошо прослеживается при сравнении значений светлоты под углами от направления зеркального отражения для геометрии 15°, 25°, 45°, 75° и 110° с углом отражения. Существенные различия в светлоте особенно видны под углом 25° и 45°. Однако следует отметить, что различия между этими углами проявляются по-разному.

На реакцию алюминиевых пигментов могут влиять добавки. На рисунке 5 показано, как с помощью флоп-корректора светлота снижается вблизи глянца и увеличивается вдали от глянца.

Рисунок 5. Влияние флоп-корректора на алюминиевый пигмент.

5. ВЫБЕРИТЕ ЖЕЛАЕМУЮ ЦВЕТОВУЮ ГАММУ

Если вы хотите создать новый цвет, с эффектом или без, то вам необходимо выяснить, как это сделать. Можно начать с пигмента со специальным эффектом и изучить его действие. Если, например, вы берете цветной интерференционный пигмент, то первым шагом будет – смешать его с черным, чтобы определить его эффект.

Следующий шаг – повторить эксперимент с синим или зеленым пигментом либо с соответствующей пастой.

В этих сочетаниях можно очень быстро определить истинный цвет и эффект таких интерференционных пигментов. В результате этих экспериментов может возникнуть множество идей для создания новых цветов, которые можно применить под конкретные цели производителей оборудования.

Можно также целенаправленно контролировать желаемую цветовую гамму. Известно, что современные цвета сочетают в себе разные типы пигментов: доминирующее содержание пигмента будет определять итоговый цвет.

Дополнительный алюминиевый пигмент регулирует эффект сияния смеси, причем вы можете выбрать между тонкодисперсными и грубодисперсными алюминиевыми пигментами, а также между кукурузными хлопьями и серебряными долларами. Дополнительные интерференционные пигменты позволят вам определить характерный эффект всей смеси. И здесь снова имеется множество вариантов, которые открывают разные возможности.

Если, например, вы начинаете с синего пигмента, то смешиваются белые и цветные интерференционные пигменты. Белые интерференционные пигменты обеспечивают серебристый эффект, в то время как цветные пигменты дают более насыщенный тон. Для получения синего пигмента можно смешать даже интерференционные пигменты, создающие эффект золота и красной меди.

В связи с содержанием поглощающих элементов в таких смесях также происходит субтрактивное смешение.

Поэтому синие и золотые интерференционные пигменты также образуют красивые зеленые оттенки.

Если вы хотите смешать блестящий металлический или серебряный цвет, то сначала можете выбрать алюминиевый пигмент.

Учитывая то, что представлены разные типы и размеры пигментов, именно на этом этапе принимается решение об уровне блеска и зернистости всего состава.

6. НЕ ЗАБЫВАЙТЕ ПРО ЦВЕТОВЫЕ СИСТЕМЫ

Ассортимент имеющихся на рынке цветных и эффектных пигментов настолько разнообразен, что можно создать практически любой цвет.

Тем не менее, важно всегда помнить, что эти пигменты действуют практически, а не только в теории.

Невозможно создать идеальный нейтральный желтый цвет. Желтые пигменты обладают красным или зеленым элементами. Кроме того, существует не один красный пигмент, их достаточно много. Реакция красных пигментов с белыми или со смесями пигментов не идеальна и в результате может дать более фиолетовые и голубоватые оттенки. Добавление цветного пигмента в смесь приведет к изменению на трехмерном уровне. Изменяется насыщенность (интенсивность), цвет и светлота: если сделать цвет более синим путем добавления синего пигмента, то это также приведет к изменению насыщенности и светлоты.

Прозрачные интерференционные пигменты, как правило, классифицируются с помощью цветового круга. Их можно смешивать и получать новые эффекты при создании цветов. Различные смеси интерференционных пигментов реагируют на цветные пигменты почти так же, как отдельные интерференционные пигменты.

Интерференционные пигменты с сильным цветовым эффектом – это единственные пигменты, которые не образуют цветовую систему. Тем не менее, их можно смешивать с другими интерференционными пигментами и друг с другом. Последнее, однако, менее целесообразно, поскольку эффекты сопряжены с определенными ограничениями, которые необходимо учитывать.

7. СОБЛЮДАЙТЕ ЗАКОНЫ СМЕШИВАНИЯ

В качестве автомобильных отделочных покрытий и многих промышленных композиций обычно используют смеси разных пигментов или паст. Они не только обладают различными цветами и эффектами, но и по-разному ведут себя при смешивании: цветные пигменты, такие как желтый и синий, комбинируют, чтобы получить зеленый цвет. Это называется субтрактивным смешением.

С другой стороны, если смешать прозрачные интерференционные пигменты, такие как перламутровый желтый и перламутровый синий, в результате получится не зеленый, а белый. Они смешиваются аддитивно.

Интерференционные пигменты разделяют падающий свет на две части и почти не поглощают его.

В этом аспекте их также можно рассматривать как мельчайшие источники света, которые добавляют разные световые и цветовые эффекты при смешивании.

Перламутрово-красный и перламутрово-синий дают фиолетовый цвет. При смешивании красного и синего цветных пигментов нельзя получить удовлетворительный фиолетовый оттенок, поэтому красный и синий не смешивают для создания фиолетового цвета, вместо этого применяются фиолетовые пигменты.

Чтобы определенным образом изменить цвет абсорбирующих пигментов, удобно использовать смежные пигменты или пигменты с похожим оттенком: синий приобретет более красный оттенок не с красным пигментом, а с фиолетовым. Желтый станет более красноватым при смешивании с оранжевым.

В этом случае использование красного слишком быстро приведет к переходу именно к красному цвету; при этом начинать стоит не с не зеленовато-желтого, а красновато-желтого.

Для создания переходных цветов прозрачные интерференционные пигменты смешиваются более-менее идеально. Для получения желаемого эффекта также можно смешивать полупрозрачные или укрывистые интерференционные пигменты. Однако для достижения положительных результатов требуется практика и опыт.

8. СОЗДАЙТЕ НЕПОВТОРИМЫЙ ОТТЕНОК

Большинство стандартных цветов, таких как белый, черный и серебристый, являются довольно традиционными. Такие цвета помогают привлечь большое количество покупателей автомобилей, не заостряя внимание на цветовых предпочтениях.

Тем не менее, всегда существует спрос и на особые типы покрытий и цветов. Например, производители автомобилей предлагают варианты отделок с цветными или матовыми прозрачными покрытиями, для которых нельзя гарантировать воспроизводимость (рисунок 6).

Рисунок 6. Последней тенденцией являются матовые отделочные покрытия, но они еще не так популярны. Они могут представлять сложности для производителей оборудования и специалистов по ремонту покрытий.

За дополнительную плату покупатели, как правило, могут заказать даже самые необычные цвета.

Речь идет не только об экзотических цветах с необычайными эффектами. Иногда, даже менее приметные сочетания цветов попадают в это специальное предложение.

Металлический цвет может получить легкий эффект глянца при использовании тонкодисперсных алюминиевых пигментов. Комбинируя грубодисперсные пигменты “серебряные доллары” и тонкодисперсные “кукурузные хлопья”, металлический эффект можно, как говорится, “довести до крайности”. Дополнительные интерференционные пигменты могут усилить этот эффект, поскольку они отражаются очень близко к поверхности.

Используя цветные интерференционные пигменты, можно создать цветовые эффекты с ослепительным блеском. Эти пигменты можно практически бессистемно смешивать вместе и с цветными пигментами. Их применение позволяет регулировать не только цветовые эффекты, но и их насыщенность.

В целом, в продаже имеется столько интересных интерференционных и алюминиевых пигментов, что их потенциал еще долго не будет исчерпан.

Источник