การวัดสี (Color Analysis) คือการแปลงสีของตัวอย่างให้เป็นตัวเลขที่เปรียบเทียบกันได้ โดยใช้ระบบสี CIE L*a*b* ซึ่งบอกความสว่าง ความเป็นสีเขียว-แดง และความเป็นสีน้ำเงิน-เหลืองของตัวอย่าง ส่วนค่า ΔE2000 บอกว่าสีของสองตัวอย่างต่างกันมากน้อยเพียงใด เมื่อสีกลายเป็นตัวเลข ผู้ผลิตจึงตั้งเกณฑ์ ตรวจปล่อยล็อต และติดตามการเปลี่ยนสีตลอดอายุการเก็บรักษาได้โดยไม่ต้องพึ่งสายตาเพียงอย่างเดียว

ในอุตสาหกรรมสุขภาพและความงามของไทย สินค้าที่ถูกผู้ซื้อหรือตัวแทนการค้า (Trading House) ในประเทศปลายทางปฏิเสธรับ หลายครั้งไม่ได้มีสาเหตุจากประสิทธิภาพ (Efficacy) หรือความปลอดภัย (Safety) แต่มาจากพารามิเตอร์ที่ดูเหมือนเล็กน้อยอย่างความสม่ำเสมอของสี เจ้าของแบรนด์ ผู้รับจ้างผลิต (OEM) และเจ้าของโรงงานต่างเจอสถานการณ์เดียวกัน เพราะสายตามนุษย์ปรับตัวตามการเปลี่ยนสีที่ค่อย ๆ เกิดขึ้น ขณะที่เครื่องวัดสีแบบสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ (Spectrophotometer) ไม่ปรับตัวตาม ความผิดปกติของสีจึงมักถูกพบตอนที่ปลายทางตรวจรับสินค้า ไม่ใช่ตอนที่ฝ่ายควบคุมคุณภาพปล่อยล็อต

ผู้ส่งออกไปญี่ปุ่น เกาหลี ยุโรป และจีน ต้องรับมือกับเกณฑ์ความแตกต่างของสีที่ผู้ซื้อแบบองค์กรธุรกิจ (Business-to-Business: B2B) กำหนด ผู้ซื้อบางรายระบุเกณฑ์ไว้ในข้อตกลงการค้า เช่น ΔE2000 ไม่เกิน 2.0 สำหรับผลิตภัณฑ์ดูแลผิว และไม่เกิน 1.0 สำหรับเครื่องสำอางแต่งสีตาและริมฝีปาก โดยตัวเลขจริงขึ้นกับผู้ซื้อแต่ละราย ส่วนในกลุ่มผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเครื่องดื่ม ผู้ซื้อบางรายกำหนดให้แนบค่า L*, a*, b* และ ΔE ในใบรับรองผลการวิเคราะห์ (Certificate of Analysis: COA) ของทุกล็อต ต้นทุนของการยืนยันสีเป็นตัวเลขก่อนปล่อยล็อตจึงต่ำกว่าต้นทุนของการเรียกคืนสินค้า (Recall) การถูกปฏิเสธสินค้าทั้งล็อต และการเสียลูกค้ารายสำคัญ (Key Account) อย่างชัดเจน

ห้องปฏิบัติการวิสไบโอให้บริการวัดสีเชิงปริมาณด้วยระบบสี CIE L*a*b* ซึ่งเป็นระบบสากล และคำนวณความแตกต่างของสีด้วยสูตร CIEDE2000 (ΔE2000) ใช้ได้ทั้งในงานพัฒนาสูตร การตรวจปล่อยล็อต และการติดตามสีระหว่างการทดสอบความคงตัว (Stability Test) นอกจากงานวัดสี ห้องปฏิบัติการยังมีบริการทดสอบความคงตัวและการทดสอบความเข้ากันได้ของผลิตภัณฑ์ (Compatibility Testing) สำหรับอุตสาหกรรมสุขภาพและความงาม

ทำไมการวิเคราะห์สีจึงเป็นพารามิเตอร์ที่บอกเล่าหลายเรื่องในเวลาเดียวกัน

สีของผลิตภัณฑ์เป็นตัวบ่งชี้ทางอ้อม (Indirect Indicator) ของการเสื่อมสภาพที่เกิดขึ้นภายในผลิตภัณฑ์ ในเครื่องสำอางและสารสกัดสมุนไพร การเปลี่ยนสีมักหมายถึงการเสื่อมของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (Bioactive Compound) เช่น เคอร์คูมินอยด์ (Curcuminoid) ในขมิ้นชันซึ่งดูดกลืนแสงอัลตราไวโอเลตชนิดเอ (UV-A) มีงานวิจัยรายงานว่าเคอร์คูมินอาจสูญเสียสีไปเกินครึ่งภายใน 24 ชั่วโมงเมื่อได้รับแสงพัลส์ความเข้มสูง (Zhang et al., 2023) ส่วนแอนโทไซยานิน (Anthocyanin) ในมังคุดและข้าวไรซ์เบอร์รี่ไวต่อค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) และอุณหภูมิ การเสื่อมของแอนโทไซยานินเป็นไปตามจลนพลศาสตร์อันดับหนึ่ง (First-order Kinetics) และขึ้นกับอุณหภูมิ (Enaru et al., 2021)

ในผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มและผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร การเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล (Browning) มักเกิดจากปฏิกิริยาเมลลาร์ด (Maillard Reaction) หรือการเกิดออกซิเดชันของน้ำมันและวิตามินที่ไวต่อแสง ส่วนในผลิตภัณฑ์น้ำมันและยาหม่อง ค่า b* (ความเหลือง) ที่เพิ่มขึ้นมักสัมพันธ์กับค่าเปอร์ออกไซด์ (Peroxide Value: PV) ที่สูงขึ้น สีจึงเป็นสัญญาณเตือนล่วงหน้าของการเหม็นหืนก่อนที่ผู้บริโภคจะรับรู้ได้จากกลิ่น

ในมุมของการกำกับดูแล ลักษณะภายนอก (Appearance) ซึ่งรวมถึงสี เป็นหัวข้อหนึ่งในข้อกำหนดเฉพาะ (Specification) ที่ผู้ผลิตภายใต้พระราชบัญญัติเครื่องสำอาง พ.ศ. 2558 และพระราชบัญญัติผลิตภัณฑ์สมุนไพร พ.ศ. 2562 ใช้ควบคุมคุณภาพ และสำหรับผลิตภัณฑ์บางประเภทเป็นข้อมูลที่ยื่นต่อสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (อย.) หากสีของสินค้าจริงไม่เป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะ ถือเป็นข้อบกพร่องด้านคุณภาพ ในตลาดส่งออกระดับการตรวจสอบยิ่งเข้มงวดขึ้น การมีหลักฐานเชิงตัวเลขที่ตรวจสอบได้จากห้องปฏิบัติการภายนอกจึงเป็นเครื่องมือบริหารความเสี่ยงที่สำคัญ

หลักการของการวิเคราะห์สีในระบบ CIE L*a*b* และความหมายของ ΔE2000

ระบบสี CIE L*a*b* คำนวณสีจากข้อมูลการสะท้อนแสงเชิงสเปกตรัม (Spectral Reflectance) ของตัวอย่างทึบแสง หรือการส่องผ่านของแสงเชิงสเปกตรัม (Spectral Transmittance) ของตัวอย่างใส ในช่วงความยาวคลื่น 380–780 นาโนเมตร แล้วแปลงเป็นค่าใน 3 แกนที่ออกแบบให้ระยะห่างเชิงตัวเลขใกล้เคียงกับการรับรู้สีของมนุษย์ แกน L* แทนความสว่าง (0 = ดำ ถึง 100 = ขาว) แกน a* แทนความเป็นสีเขียว-แดง และแกน b* แทนความเป็นสีน้ำเงิน-เหลือง

ค่าที่ใช้ตัดสินความแตกต่างระหว่างสองตัวอย่างคือค่าความแตกต่างของสี ΔE โดยรูปแบบที่ใหม่ที่สุดและถ่วงน้ำหนักให้ใกล้เคียงกับการรับรู้ของมนุษย์มากที่สุดคือ ΔE2000 ตามสูตร CIEDE2000 (Sharma et al., 2005) ช่วงตีความที่นิยมใช้เป็นแนวทาง ได้แก่

  • ΔE2000 ไม่เกิน 1.0 หมายถึงความแตกต่างที่แทบไม่มีผู้สังเกตคนใดมองเห็น
  • ΔE2000 ระหว่าง 1.0–2.0 หมายถึงความแตกต่างที่เฉพาะผู้สังเกตที่ผ่านการฝึกจึงแยกได้
  • ΔE2000 ระหว่าง 2.0–3.5 หมายถึงความแตกต่างที่มองเห็นได้ และมักใช้เป็นเพดานความยอมรับเชิงพาณิชย์
  • ΔE2000 มากกว่า 3.5 หมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัด
  • ΔE2000 มากกว่า 5.0 หมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่มาก ซึ่งไม่ควรพบในตัวอย่างทดสอบความคงตัว

ช่วงเหล่านี้เป็นแนวทางทั่วไป ไม่ใช่เกณฑ์ตายตัว ส่วนเกณฑ์ยอมรับจริงควรกำหนดไว้ในข้อกำหนดเฉพาะของแต่ละผลิตภัณฑ์ เช่น ΔE2000 ไม่เกิน 5.0 ตลอดการทดสอบความคงตัว

ห้องปฏิบัติการวิสไบโอวัดสีด้วยเครื่องวัดสีแบบสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ (Spectrophotometer) ภายในห้องปฏิบัติการเอง ได้ทั้งสองแบบตามลักษณะของตัวอย่าง คือแบบวัดแสงสะท้อน (Reflectance) สำหรับครีม ผง และของแข็ง และแบบวัดแสงส่องผ่าน (Transmittance) สำหรับของเหลวใส นอกจากการวัดเชิงปริมาณ ยังใช้การบรรยายสีเชิงคุณภาพ (Visual Color Description) โดยเทียบกับแถบสีอ้างอิง (Color Reference Chart) ควบคู่กัน โดยเฉพาะในขั้นรับวัตถุดิบและในการสื่อสารกับผู้ส่งวัตถุดิบ การประเมินสีของห้องปฏิบัติการวิสไบโอจึงครอบคลุมทั้งสองมิติ คือเชิงปริมาณที่ตรวจสอบได้ และเชิงคุณภาพที่ทุกฝ่ายในห่วงโซ่อุปทานสื่อสารร่วมกันได้

ขอบเขตบริการวัดสีของห้องปฏิบัติการวิสไบโอ

บริการวิเคราะห์สีของห้องปฏิบัติการวิสไบโอครอบคลุมตัวอย่างสามกลุ่ม

  • ผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง: ครีม โลชั่น เซรั่ม เจล โทนเนอร์ น้ำมันบำรุง ลิปสติก รองพื้น แชมพู และครีมอาบน้ำ
  • ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเครื่องดื่ม: เครื่องดื่มเชิงฟังก์ชัน (Functional Drink) เครื่องดื่มพร้อมดื่ม ไซรัป เครื่องดื่มชงแบบผง แคปซูล ซอฟต์เจล เจลลี่ กัมมี่ และผงผสม
  • วัตถุดิบสารออกฤทธิ์และสารสกัด: สารสกัดผง สารสกัดของเหลว สารสกัดหนืด พืชสมุนไพรอบแห้ง น้ำมันหอมระเหย น้ำมันมะพร้าว และข้าวไรซ์เบอร์รี่

ตัวอย่างครีม ผง และของแข็งวัดแบบแสงสะท้อน ส่วนตัวอย่างของเหลวใส เช่น โทนเนอร์ เครื่องดื่มใส และสารสกัดของเหลวที่ใส วัดแบบแสงส่องผ่าน ผลที่รายงานเป็นค่าเชิงปริมาณ ได้แก่ L*, a*, b*, ค่าความอิ่มตัวของสี (C*, Chroma), มุมสี (h°, Hue Angle), ΔE2000, ΔL*, Δa* และ Δb* ลูกค้าเลือกได้ว่าต้องการรายงานแบบจุดเดียวสำหรับการตรวจปล่อยล็อต หรือรายงานแบบแนวโน้มตามเวลาเพื่อใช้คู่กับการศึกษาความคงตัว

การนำผลการวิเคราะห์สีไปใช้ประโยชน์

ผลการวิเคราะห์สีใช้ได้ในหลายช่วงของผลิตภัณฑ์

  • ขั้นวิจัยและพัฒนา: ใช้ค่า L*a*b* เปรียบเทียบสูตรต้นแบบ และทดสอบผลกระทบเมื่อเปลี่ยนผู้ส่งวัตถุดิบ
  • ขั้นก่อนเปิดตัว (Pre-launch): ใช้เป็นค่าตั้งต้น (Baseline) ของข้อกำหนดเฉพาะ และตั้งเกณฑ์ ΔE ที่ยอมรับได้สำหรับการปล่อยล็อต
  • ขั้นการผลิตเชิงพาณิชย์: ใช้คู่กับการศึกษาความคงตัวเพื่อยืนยันว่าผลิตภัณฑ์ยังคงสีตามที่ระบุบนฉลากตลอดอายุการเก็บรักษา และใช้สนับสนุนข้อความเกี่ยวกับคุณสมบัติบนฉลาก (Label Claim) ที่ต้องมีหลักฐานตรวจสอบได้
  • ขั้นส่งออก: ใช้เป็นข้อมูลแนบใบรับรองผลการวิเคราะห์สำหรับผู้ซื้อที่กำหนดให้แสดงค่าสี และใช้ประกอบการตรวจรับสินค้าของผู้ซื้อปลายทาง

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการวัดสี

การวัดสี (Color Analysis) คืออะไร

การวัดสีคือการแปลงสีของตัวอย่างเป็นตัวเลขในระบบสี CIE L*a*b* และใช้ค่า ΔE2000 บอกความแตกต่างของสีระหว่างสองตัวอย่าง ตัวเลขเหล่านี้ใช้ตั้งเกณฑ์ ตรวจปล่อยล็อต และติดตามการเปลี่ยนสีตลอดอายุการเก็บรักษา

ค่า L*, a* และ b* หมายถึงอะไร

ค่า L* คือความสว่าง ตั้งแต่ 0 (ดำ) ถึง 100 (ขาว) ค่า a* คือความเป็นสีเขียว-แดง และค่า b* คือความเป็นสีน้ำเงิน-เหลือง ทั้งสามค่าคำนวณจากการสะท้อนแสงหรือการส่องผ่านของแสงของตัวอย่างในช่วงความยาวคลื่น 380–780 นาโนเมตร

ทำไมต้องวัดสีด้วยเครื่อง ในเมื่อมองด้วยตาก็เห็นสี

สายตามนุษย์ปรับตัวตามการเปลี่ยนสีที่ค่อย ๆ เกิดขึ้น ความเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยระหว่างล็อตหรือระหว่างการเก็บรักษาจึงอาจไม่ถูกสังเกต ส่วนเครื่องวัดสีไม่ปรับตัวตาม จึงให้ตัวเลขที่เปรียบเทียบข้ามล็อตและข้ามช่วงเวลาได้

การเปลี่ยนสีบอกอะไรเกี่ยวกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์

การเปลี่ยนสีเป็นตัวบ่งชี้ทางอ้อมของการเสื่อมสภาพ เช่น การเสื่อมของเคอร์คูมินอยด์หรือแอนโทไซยานินในสารสกัดสมุนไพร การเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลจากปฏิกิริยาเมลลาร์ดในเครื่องดื่มและผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร และค่า b* ที่เพิ่มขึ้นในผลิตภัณฑ์น้ำมัน ซึ่งมักสัมพันธ์กับค่าเปอร์ออกไซด์ที่สูงขึ้น

ห้องปฏิบัติการวิสไบโอรับวัดสีตัวอย่างประเภทใดบ้าง

รับตัวอย่างสามกลุ่ม ได้แก่ ผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง เช่น ครีม เซรั่ม ลิปสติก และรองพื้น ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและเครื่องดื่ม เช่น เครื่องดื่มพร้อมดื่ม เครื่องดื่มชงแบบผง แคปซูล และกัมมี่ และวัตถุดิบสารออกฤทธิ์และสารสกัด เช่น สารสกัดผง สารสกัดของเหลว และน้ำมันหอมระเหย ตัวอย่างครีม ผง และของแข็งวัดแบบแสงสะท้อน ส่วนของเหลวใสวัดแบบแสงส่องผ่าน

รายงานผลการวัดสีมีค่าอะไรบ้าง

รายงานประกอบด้วยค่า L*, a*, b*, C*, h°, ΔE2000, ΔL*, Δa* และ Δb* ลูกค้าเลือกได้ระหว่างรายงานแบบจุดเดียวสำหรับการตรวจปล่อยล็อต และรายงานแบบแนวโน้มตามเวลาสำหรับใช้คู่กับการศึกษาความคงตัว

เอกสารอ้างอิง:

  1. Zhang, H. A., Pratap-Singh, A., & Kitts, D. D. (2023). Effect of pulsed light on curcumin chemical stability and antioxidant capacity. PLOS ONE, 18(9), e0291000. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0291000
  2. Enaru, B., Drețcanu, G., Pop, T. D., Stǎnilǎ, A., & Diaconeasa, Z. (2021). Anthocyanins: Factors affecting their stability and degradation. Antioxidants, 10(12), 1967. https://doi.org/10.3390/antiox10121967
  3. Sharma, G., Wu, W., & Dalal, E. N. (2005). The CIEDE2000 color-difference formula: Implementation notes, supplementary test data, and mathematical observations. Color Research & Application, 30(1), 21–30. https://doi.org/10.1002/col.20070
  4. ราชกิจจานุเบกษา. (2558, กันยายน 8). พระราชบัญญัติเครื่องสำอาง พ.ศ. 2558. ราชกิจจานุเบกษา, 132(86 ก), 1–22.
  5. ราชกิจจานุเบกษา. (2562, เมษายน 30). พระราชบัญญัติผลิตภัณฑ์สมุนไพร พ.ศ. 2562. ราชกิจจานุเบกษา, 136(56 ก), 116–161.