химический каталог




ЦВЕТОМЕТРИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ЦВЕТОМЕТРИЯ (колориметрия), наука о методах измерения и количественное выражения цвета. Последний рассматривают как характеристику спектрального состава света (в том числе отраженного и пропускаемого несамосветящимися телами) с учетом зрительного восприятия. В соответствии с трехкомпонентной теорией зрения любой цвет можно представить как сумму трех составляющих, так называемой основных цветов. Выбор этих цветов определяет цветовую координатную систему, в которой любой цвет может быть изображен точкой (или цветовым вектором, направленным из начала координат в эту точку) с тремя координатами цвета - тремя числами. Последние соответствуют количествам основных цветов в данном цвете при стандартных условиях его наблюдения.
Фундам. характеристикой цвета, его качеством, является цветность, которая не зависит от абс. величины цветового вектора, а определяется его направлением в цветовой координатной системе. Поэтому цветность удобно характеризовать положением точки пересечения этого вектора с цветовой плоскостью, которая проходит через три точки на осях основных цветов с координатами цвета, равными 1.
Св-ва цветового зрения учитываются по результатам экспериментов с большим числом наблюдателей с нормальным зрением (так называемой стандартным наблюдателем). В этих экспериментах зрительно уравнивают чистые спектральные цвета (т. е. цвета, соответствующие монохроматич. свету с определенной длиной волны) со смесями трех основные цветов. Оба цвета наблюдают рядом на двух половинках так называемой фотометрич. поля сравнения. В результате строят графики функций сложения цветов, или кривые сложения цветов, в координатах "соотношение основных цветов - длина волны спектрально чистого цвета".
Поскольку, согласно закону Г. Грассмана (1853), при данных условиях основные цвета производят в смеси одинаковый визуальный эффект независимо от их спектрального состава, по кривым сложения цветов можно определить координаты цвета сложного излучения. Для этого сначала цвет последнего представляют в виде суммы чистых спектральных цветов, а затем определяют количества основных цветов, требуемых для получения смеси, зрительно неотличимой от исследуемого цвета.
Фактически основой всех цветовых координатных систем является Международная колориметрич. система RGB (от англ. Red, Green, Blue - красный, зеленый, синий), в которой основными цветами являются красный (соответствующий излучению с длиной волны= 700 нм), зеленый (= 546,1 нм) и синий (= 435,8 нм). Измеряемый цвет С в этой системе может быть представлен уравением: C = R + G + B, где R, G, и В-координаты цвета С. Однако большинство спектрально чистых цветов невозможно представить в виде смеси трех упомянутых основных цветов. В этих случаях некоторое количество одного (или двух) из основных цветов добавляют к спектральному цвету и полученную смесь уравнивают со смесью двух оставшихся цветов (или с одним оставшимся цветом). В приведенном выше уравении это учитывается переносом соответствующего члена из левой части в правую. Например, если был добавлен красный цвет, то C + R = G + B, или C= -R+G + B. Наличие отрицат. координат для некоторых цветов - существенный недостаток системы RGB.
Наиболее распространена международная система XYZ, в которой основные цвета X, Y и Z - нереальные цвета, выбранные так, что координаты цвета не принимают отрицат. значений, причем координата Y равна яркости наблюдаемого окрашенного объекта.
Чтобы определить координаты X, У, Z для данного цвета (объекта) необходимо знать: 1) функцию Е - распределение энергии излучения источника освещения по длинам волн; 2) функцию- распределение по длинам волн интенсивности излучения, отраженного или пропущенного объектом; 3) функции сложения цветов, называемые иногда также функция-ми восприятия стандартного наблюдателя,
В ЦВЕТОМЕТРИЯ используют источники света А (близкий к лампе накаливания), С и D65, имитирующие солнечное освещение в различные время сутоколо Их характеристики изучены и опубликованы в виде таблиц. Функции восприятия при разных размерах измеряемого поля, т. е. при разных сферич. углах наблюдения (обычно 2° и 10°), также приводятся в справочной литературе. Функцию измеряют с помощью спектрофотометров. Тогда координаты цвета данного объекта можно рассчитать по уравениям:

Интегрирование производится в диапазоне длин волн видимого излучения: от 380 до 760 нм.
Имеются также приборы - спец. фотоэлектрич. колориметры, характеристики фильтров которых воспроизводят функции восприятия человеческого глаза. С помощью таких приборов сразу определяют величины
Цветность определяется координатами цветности х, у, z, которые рассчитывают по уравениям:

Т. е. цветность равна проекции на цветовую плоскость (пересекающую оси координат при X=Y=Z=l) точки, характеризующей данный цвет.
Недостаток цветовой координатной системы XYZ - неравноконтрастность: в зависимости от области цветового пространства на одинаковые по величине участки приходится разное число (от 1 до 20) цветовых порогов, т. е. границ различения цветов. Это существенно затрудняет согласование измерений с визуальной оценкой.
Поэтому была предложена (1976) цветовая координатная система Lab, где L - яркость, или светлота, которая изменяется от 0 (абсолютно черное тело) до 100 (белое тело), координаты -а, +а, -b, +b определяют зеленый, красный, синий и желтый цвета соответственно.
Цветность представляет собой проекцию данного цвета на плоскость ab. Система Lab более однородна и дает лучшую корреляцию с визуальными определениями, т. к. ее параметры - L, цветность и координаты а и b - близки привычным субъективным характеристикам цвета: светлоте, насыщенности и цветовому тону соответственно.
Восприятие цвета существенно зависит от условий наблюдений. Поэтому в любой цветовой координатной системе при изменении условий изменяются координаты цвета. Это явление называется метамеризмом. Различают 4 основных вида метамеризма, связанные с изменением: 1) источника освещения; 2) наблюдателя; 3) размера измеряемого поля; 4) геометрии наблюдения (например. под каким углом смотрят на объект; вида освещения - диффузное или направленное).
Измерения цвета лежат в основе инструментальных методов оценки качества окраски различные материалов красителями, расчета смесевых рецептур крашения, оптимизации и автоматизации химический-технол. процессов крашения и производства красителей.

Литература: Гуревич М. М., Цвет и его измерение, М.-Л., 1950; Джадд Д., Вышецки Г., Цвет в науке и технике, пер. с англ., М., 1978.

И.М. Мовшович.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
обучение холодильщиков в перми
вешалки для одежды в прихожую настенные фото
fissler black edition
стол разделочный производственный срп-3 каркас нерж. сталь

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.01.2017)