混色のすゝめ 2　意図しない混合結果に驚く

Summary: This article is part of the early development history of FlexChroma. Experiments with filament blending revealed that color changes are not always proportional to mixing ratios, highlighting the need for measurement and reference samples.

Keywords: FlexChroma, filament blending, color mixing, AMS, 3D printing

はじめに

こんにちはひつじぐもです。今日は久しぶりに混色の話の続きを使用かと思います。しかし実はまだまだ試行錯誤中でして、モデル公開には至っていません。

とは言え、あまり間を開けるのも良くないなと思い、試行錯誤の途中経過を少しづつお伝えしていこうと思います。

想定外だった混色比率(白黒)

一番最初に混色フィラメントを作った時は、スライサーで適当にカットしてBambu LabのPLA Basicイエローとブルーを混ぜていました。

問題なく緑色が出来上がり、続けてシアン・マゼンタ・イエローでグラデーションフィラメントなんかも作って喜んでいたのを記事にしています。

さて、ここまでは問題なかったので、モデル公開してその記事を書こうと思って、モデルの公開文等を検討していたんですね。
順調だと思っていましたが・・・

白黒の結果

その際に混合割合を変えるとこんな感じで色が変わるというのを写真で見てもらおうと思って、分かりやすくPLA Basicの白黒の混合でトライしました。
その結果がこちら(笑)

あれ？白黒５０：５０って黒になるじゃん。絵の具で黒をちょびっとしか使わないのと一緒か。じゃあ白黒65：35位でどうだ？・・・まだ黒い（汗）

結局５０％グレーっぽい物を作るには９５％位まで白の割合を上げないといけないのでした。

この時点で１０％刻みでグラデーションになれば十分に使えると言う目論見が崩れます。
試しに白黒９９：１でも結構ちゃんと黒が主張します。

材質ごとの違い

更に材質を変えると結果が変わりました。試したのはPETG HFです。
試してみるとPETGはPLAよりも白が強い結果となりました。白一色で作った印刷物を見ても違いが分かります。

下記のグラフは横軸に白色フィラメントの混合比率、縦軸にマンセル明度を取っています。

例えてみればPLAは水彩絵の具の様な透明感のある質感で、PETGは油絵の具の様な透明感の少ない質感です。
フィラメントの光の透過率が混合色の結果に影響を与えているようですね。

想定通りの混色比率(CMY)

さて、混色と言うと光の三原色(ディスプレイの色等)と色の三原色(プリンタ印刷等)があります。

前者は加法混色(混ぜると白に近づく)と呼び赤青緑の３色、後者は減法混色(混ぜると黒に近づく)と呼びシアン、マゼンタ、イエロー(CMY)の三色です。

フィラメントを混ぜるのは後者になります。ですのでCMYの色を持っていると、混色で特定の色を作りやすいです。
ちなみにリトファンは減法混色を理解しやすいですね。光が届くまでに色の壁があって、光の特定の色を制限(減法)します。

例えばシアンの壁(フィルター)だと光の三原色の赤の成分が制限されます。同様にマゼンタの壁だと緑の成分が、イエローの壁だと青の成分が制限されます。

ちょっと話がそれましたが、フィラメントの混色でいろんな色を再現したければシアン、マゼンタ、イエローが良いと言う訳です。

ちなみにWebカラー(ディスプレイ上で見る色)のCMYとプロセスカラー(印刷物で見る色)のCMY、Bambu Labが販売しているCMYはそれぞれ色が違いますが、

Bambu Labの色は減法混色のしやすいプロセスカラーに近い色になっていて使いやすいです。一方でプロセスカラーに寄せているので仕方ないですが、それなりに３色の明度差があるので混合比に注意が必要な事が想像できます。

印刷結果

さてシアン-マゼンタ、マゼンタ-イエロー、イエロー-シアンの印刷結果は下記グラフとなります。
このグラフは横軸に上記３パターンの混合比、縦軸に色相スケールを示しています。

想像通りの色が出ていると思います。ちなみにマゼンタ-イエローの50%と75%が同じに見えますが、明度ははっきり違っていて差の出た結果となっていました。それと色の測定はスマホアプリ頼りでそれなりの誤差はあると思います。
しかし単純に混合した比率通りの色にはなっていませんので、事前の色確認は必要そうだと思いました。

ありがたい事にBambu LabのフィラメントはHEXコードが公開されているので、そちらも参考にすると良いですね。

おわりに

実際にやってみると思い通り行かない部分が出てきました。この結果を受けて、もっと細かい混合比率が必要だなと思っております。
とっととモデルを公開したいのですが、他の課題があり対応が必要な状況です。引き続き、公開に向けて頑張ります ♪

余談ですが、CMYのMの色の名称は「マゼンダ」ではなく「マゼンタ」って知ってました？英語で書くと「Magenta」　マジェンタって感じですね。
最後は濁音ではないんですよ。私は混色の検討をするまで知りませんでした。

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