Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Инструментальная колориметрия



 

Измерение цвета состоит в определении трех чисел – цветовых координат в какой-либо цветовой системе (цветовая система выбирается исходя из соображений наибольших удобств для заданного способа измерения, либо исходя из требований к способу представления результатов измерений, однако благодаря линейности соотношений между координатами всех цветовых систем, результаты могут быть пересчитаны в любую иную цветовую систему). Измерение цвета относится к прямым измерениям (конечно можно отыскать цветовые координаты косвенно, по спектру излучения объекта, но с инструментальной точки зрения это уже спектрометрия [!!]). Для колориметрической оценки излучения, т.е. для получения экспериментальных данных, необходимых для расчета цветовых координат, проводится фотометрирование излучений.

В колориметрии используются методы как непосредственной оценки, так и сравнения с мерой. Остановимся сначала на втором: он более сложен и включает в себя составной частью весь инструментарий первого метода.

В основу работы колориметра сравнения положено фиксирование равенства действий двух световых потоков на цветоощущающий приемник (к примеру, глаз наблюдателя, находящийся во вполне определенных колориметрических условиях наблюдения). Для этого необходимо иметь в виду следующее:

- кривые свето- и цветочувствительности приемника должны соответствовать стандартному колориметрическому наблюдателю;

- для исключения реакции палочек яркость полей сравнения колориметра должна быть достаточно высокой, во всяком случае не меньше 50 кд/м2 [5.45].

Способы измерения цвета подразделяются на визуальные (субъективные), когда уравнивание двух цветов до исчезновения их зрительного различия производится наблюдателем, и фотоэлектрические (объективные), когда достижение равенства фиксируется фотоприемником.

 
 

Приборы, служащие для измерения цвета путем зрительного уравнивания исследуемого цвета со смесью трех основных цветов, называют визуальными аддитивными колориметрами. Оптическая схема такого колориметра представлена на рис. 5А.

В колориметре имеется источник с широким сплошным спектром излучения – лампа накаливания 1, свет от которой проходит через три светофильтра, которые создают основные цвета. Независимая регулировка мощности основных цветов осуществляется при помощи трех диафрагм 2. По прохождении светофильтров пучки излучения основных цветов смешиваются на экране 3 или в фотометрической сфере и попадают на один визирный сегмент кубика 4. На другой визирный сегмент излучение поступает от исследуемого объекта 5. Оба визирных сегмента наблюдаются глазом через окуляр 6, для чего их угловая апертура не должна превышать 10°.

Если объект несамосветящийся, то он подсвечивается источником 7 с из­вестным спектром излучения, обычно стандартной лампой типа А (при исполь­зовании с этой лампой специальных светофильтров можно получить стандарт­ные источники типа В или С). Колориметр имеет три шкалы, проградуированные от 0% до 100% по раскрытию диафрагм 2, регулирующих мощности излучений основных цветов. Равенства полей сравнения по яркости и цветности соответствуют определенным значениям по этим шкалам.

По достижении равенства, показания фиксируются, а затем методически приводятся к исходной цветности (например, лампы А). Ее цвет измеряется по описанной выше методике при замене исследуемого объекта зеркалом, а полученные (по трем шкалам колориметра) цифры принимаются за стопроцентные значения соответствующих цветовых координат. Пусть, например, при измерении цвета лампы типа А получены значения RA, GA, ВA, а при измерении цвета некоторого объекта показания шкал оказались RN, GN , ВN . Тогда координаты цвета этого объекта находят как

R = RN/RA,

G = GN/GA,

B = ВNA,

Соответственно для лампы А цветовые координаты R, G, В равны единице (100%).

Наряду с аддитивными приборами используются субтрактивные колориметры, основанные на принципе вычитания цветов: в них уравнивание с цветом объекта достигают, последовательно помещая на пути исследуемого излучения три светофильтра. Изменяя оптическую плотность, можно регулировать поглощение в каждом из них. Однако, субтрактивные приборы играют в колориметрии гораздо меньшую роль, чем аддитивные, в частности, поскольку переход от их шкал к шкалам цветовых систем значительно сложнее, чем у аддитивных; поскольку спектры поглощения светофильтров перекрываются и независимо менять мощность излучения одного цвета становится невозможно (поэтому градуировка субтрактивного прибора весьма трудоемка) и т.д. Вместе с тем, конструкция субтрактивного колориметра проще, так как не требуется разделения светового потока на три части.

Объективные колориметры бывают описанного параллельного и последовательного (один фотоприемник с тремя сменными светофильтрами) действия [5.45]. Остается только добавить, что последние устарели и выходят из употребления.


Устройство колориметров непосредственной оценки рассмотрим на примере прибора мод. SLS9400 фирмы Graseby Optronics (США). Будучи узкоспециализированным (он предназначен сугубо для контроля цветности экранов мониторов), он, тем не менее, является одним из наиболее распространенных в мире приборов для колориметрии самосветящихся объектов. Внешний вид показан на рис. 5B.

Цветочувствительный приемник построен на четырех цветного стекла светофильтрах, сопряженных с Si-фотодиодами. Линейная апертура приемника 38 мм. Результирующий отклик такого приемника точно соответствует X, Y, Z функциям стандартного колориметрического наблюдателя (CIE – функциям).

Непосредственная оценка цветовых координат производится по показаниям ЖК-дисплея, технические данные которого приведены ниже.

 

Разрешение Разрядность Быстродействие Режимы индикации Интерфейс Скорость передачи 128´128 1/3 сек цифровой и аналоговый RS–232 9600 бод

Микропроцессор колориметра SLS9400 обеспечивает: автоматическую установку нуля, выбор диапазона, накопление данных, режим «хранителя экрана» и даже своевременную индикацию информации об истечении срока поверки.

Цветоанализатор Кейффела и Эссера [5.13].

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.