Одним з найважливіших вимог до лакофарбовому покриттю є зовнішній вигляд, який залежить від оптичних властивостей покриття. І хоча оптичні властивості не впливають на інші показники плівки - міцність, пористість, твердість, часто за зовнішнім виглядом покриття можна судити про якість фарбувальної роботи, а значить, і про якість отриманого покриття.
Зовнішній вигляд покриття оцінюють, виходячи з піддаються вимірюванню характеристик, так і візуально.
Питання вивчення світла, його розповсюдження в різних середовищах, взаємодії світла з речовинами, які є предметом спеціального розділу фізики - оптики, надзвичайно важливі для розуміння оптичних властивостей лакофарбових матеріалів і покриттів.
Перш ніж перейти безпосередньо до оптичним характеристикам лакофарбових матеріалів, згадаємо деякі основні положення оптики.
Ще давньогрецькі иследователи довели, що при переході з менш щільного середовища (повітря) в більш щільне середовище (скло, воду, а внашем випадку - плівку лаку, пігмент, наповнювач) світловий промінь відхиляється від вертикалі до поверхні розділу двох фаз на менший кут, ніж падаючий. Пізніше було доведено, що явище заломлення світла пов'язано зі зміною швидкості світла при переході з одного середовища в іншу. Показник заломлення одного середовища по відношенню до іншої дорівнює відношенню синуса кута падіння до синуса кута заломлення для даної речовини є постійною величиною. Якщо для повітря (вакууму) він дорівнює 1, то відносно повітря вода має показник заломлення 1,33, кварцове скло - 1,52, оксид цинку - 2,08, крейда - 1,58 і т. д.
Показник заломлення більше одиниці означає, що промінь світла, потрапляючи в більш щільне середовище, як би сповільнює свій "біг". Дуже образні порівняння, що пояснюють суть цього явища, наведені в книзі "Мр фізики" (Колтун М. М., 1987). Так, прямолінійний шлях автомобіля помітно змінюється при різкому гальмуванні на слизькій дорозі. Або інший приклад: загін солдатів, що йдуть по рівній дорозі, після якої починається пухке полі. Солдати ступили на полі, звичайно уповільнюють хід.
Іншою важливою властивістю світла є його відображення. При падінні світлової хвилі. При падінні світлової хвилі на поверхню розділу двох середовищ з різними показниками заломлення хвиля повертається у першу середу. Завдяки відбиттю світла ми здатні бачити предмети, не випромінюючі світло.
Розрізняють дзеркальне відбиття світла від поверхонь, що мають розміри нерівностей менше довжини світлової хвилі, і дифузне відбиття, коли нерівності більше довжини світлової хвилі. На практиці обидва види відображень можуть проявлятися одночасно.
Найбільш цікавим і складним властивістю світла є колір. Світло і колір нерозривно пов'язані між собою. Все різноманіття навколишнього світу ми сприймаємо в кольорі. Природа кольору займала уми мислителів стародавнього світу. Демокріт припускав наявність атомів, що виходять від предметів і викликають в оці їхні образи; Евклід вважав, що з очей виходять "зорові промені", які притягуються тілами, обмацують їх і викликають зорові відчуття.
Фундамент вчення про колір заклав Ісаак Ньютон, який з допомогою призми розклав пучок білого кольору, отримав спектр і виділив у ньому сім основних кольорів, при цьому видимий, або "білий", колір складає дуже малу частину електромагнітного спектра.
Тіло здається білим, якщо воно однаковою мірою відбиває промені всій видимій частині спектру, чорним - коли їх поглинає. Якщо речовина поглинає якусь частину спектру, то воно буде забарвлено в додатковий до поглощаемому колір.
В основі соверменного вчення про колір лежить вчення про триколірних кольорових відчуттях. Вона базується на трьох основних законах змішування кольорів. Перший закон стверджує, що будь-який колір можна розглянути як сукупність трьох незалежних кольорів, тобто таких трьох кольорів, з яких ні один не може бути отриманий змішуванням двох інших. Другий закон говорить про неперервність колірної гами: не може існувати колір, не примикає до інших кольорів; шляхом безперервних змін випромінювання будь-який колір може бути перетворене в інший. Третій закон говорить, що колір, отриманий шляхом змішування декількох інших, залежить від їх квітів і независит від спектрального складу. Іншими словами, один і той же колір може бути отриманий слиением інших кольорів.
Основні кольори - жовтий, синій, червоний, з яких можуть бути складені всі інші кольори. При змішуванні цих трьох кольорів у певних відносинах завжди отримують сірий колір.
Відмінності в кольорі об'єктів обумовлені відмінностями частот коливань електронів на атомних і молекулярних структурах. Коли частота коливань стає відповідної який-небудь частоті видимого спектру, з'єднання поглинає світло, що має таку ж частоту, і відображає світло інших частот.
Варто відзначити, що один і той самий колір у поєднанні з іншими виглядає зовсім по-іншому. Недарма в народі кажуть: "Фарба фарбу фарбує і дзвінкіше дзвенить". А відомий художник - глава французького романтизму Е. Делакруа - вигукував: "Дайте мені вуличну грязь і я зроблю з неї чарівний отенко жіночої шкіри".
Покривність, або криюча здатність, визначається відображенням і поглинанням світла, що в свою чергу залежить від розсіювання і поглинання світла частинками пігменту. У випадку білих чи слабоокрашенных покриттів переважає відбиття світла. Укривистість інтенсивно забарвлених і чорних покриттів визначається головним чином поглинанням світла.
Укривистість не можна плутати з витратою лакофарбового матеріалу, що наноситься на одиницю площі за умови отримання плівки нормальної товщини. Лакофарбовий матеріал може і не забезпечувати повного укриття підкладки при нанесенні одного шару нормальної товщини.
Необхідно мати на увазі, що колір може здаватися сильно зміненим при незвичних умовах освітлення. Несоучайно крминалисты фотографують об'єкти в ультрафіолетових променях. Власники автомобілів ймовірно знають, що ретельно отремонтрованный дефект покриття, невидимий навіть при сонячному світлі, раптом виявляється, коли машина стоїть ввечері, під ліхтарем вуличного освітлення.
За ступенем блиску лакофарбові покриття класифікують як високоглянсові, глянцеві, напівглянсові, напівматові, матові, глубокоматовые. Блиск покриття залежить як від властивостей матеріалу та його складу, так і від властивостей поверхні, способу нанесення та інших факторів.
Більшість покриттів розсіює і відображає падаюче на них світло з-за нерівностей поверхні покриття або його неоднорідності. Втрата блиску внаслідок зміни стану поверхні часто є першою ознакою початку руйнування плівки. Слід зазначити, що блиск надає вплив нерівності будь-якого розміру - від великих до дрібних (рисок) розміром менше довжини світлової хвилі.
