TechStandard

Проблемы колориметрии.

В отличие от сравнительно простого устройства снимающей части колориметра, работающего с прозрачными веществами, снимающая часть колориметра, работающего с отраженным светом, должна удовлетворять большему числу требований.

МКО принял за стандартные четыре способа колориметрических измерений отражающих образцов.

1. 45/0 угол между освещающим пучком или пучками составляет 450 к нормали. Рассеяние пучка не должно превышать 100. Наблюдение ведется по нормали к образцу с отклонением 100(рис.2.1)

2. 0/45 образец освещается под углом не более100 к нормали, а наблюдается под углом 45±50(рис.2.1.)

3. Дифф/0 образец помещается в интегрирующую сферу, которая дает диффузионное освещение. Наблюдается под углом 100(рис.2.1.)

4. 0/Дифф образец освещается под углом 100, отраженный поток собирается в интегрирующей сфере(рис.2.1.)

Площадь отверстий в сфере не должна превышать 10% от площади сферы.

Цветовые характеристики измеряются относительно условного белого диффузного отражающего эталона, в качестве которого используются таблетки прессованного порошка оксида магния ( МgO ) или сульфата бария ( ВаSO4 ).

В настоящее время широко используются микропроцессоры, стыкуемые через аналого-цифровой преобразователь к выводам фотоприемников, что позволяет получать результаты измерений в удобной цифровой форме, одновременно в разных координатах, получать значения цветовой разности [43].

Многие фирмы выпускают колориметры не только стационарные, но и переносные, имеются портативные модели, а также с выносной снимающей часть [35].

Размеры образца составляют обычно несколько сантиметров, это обусловлено тем, что к интегрирующей сфере предъявляется требование, чтобы площадь отверстий в ней не превышала 10% общей площади [39]. Значительную часть этих 10% отнимают отверстия осветителя и светоприемника, и размер сферы обычно обусловлен именно этими размерами. Если в этих условиях сильно уменьшить размеры образца, то резко упадет точность (нужно помнить, что площадь образца пропорциональна квадрату его линейных размеров ). Интегрирующие сферы, рассчитанные на малые размеры образцов, требуют сложной и совершенной оптики для объективов осветителя и фотоприемника, что усложняет прибор и поднимает его стоимость. Во всяком случае, созданные западными фирмами приборы, работающие с полем зрения в доли миллиметра пока еще стоят дорого.

.Расчет.

МКО в 1931 году определил стандартного колориметрического наблюдателя как совокупность трех функций X(l), Y(l), Z(l), которые близки к чувствительности трех видов хроматических рецепторов человеческого глаза.

Таким образом, цвет каждого монохроматического источника может быть определен в координатах X,Y,Z. Если спектр измерен в n точках, каждая из которых монохроматична, то координаты цвета

n

X=åj(li)X(li)

i=1

n

Y=åj(li)Y(li)

i=1

n

Z=åj(li)Z(li)

i=1

где j(li) –интенсивность.

j(l)=b(l)S(l)

b - поток, S – доля потока, попавшая в фотоприемник.

В случае непрерывного спектра

X=òlj(l)X(l)dl

Y=òlj(l)Y(l)dl

Z=òlj(l)Z(l)dl

Координаты цветности:

X=X/X+Y+Z

Y=Y/X+Y+Z

Z=Z/X+Y+Z

В промышленности существует потребность в численном прогнозе величин, воспринимаемых человеком цветоразличий.

Для расчета цветоразличий существуют много формул, однако идеальной формулы нет. Разработка такой формулы потребует еще много лет напряженных исследований. МКО в 1964 году предложил для расчета цветоразличий формулу, которая так и называется: формула цветовых различий:

DЕмко=[(DU*)2+(DV*)2+(DW*)2]1/2 (2.72)

где U*=13W*(u-u0),

V*=13W*(v-v0),

W*=25Y1/3-17 (1£Y£100), (2.71)

где u и v определяются как

u=4X/X+15Y+3Z, v=6Y/X+15Y+3Z,

а u0 и v0 определяются аналогично

u0=4X0/X0+15Y0+3Z0, v=6Y0/X0+15Y0+3Z0

Координаты цвета X0, Y0, Z0 определяют цвет номинального белого цветового стимула предмета. Этот стимул обычно задается спектральным распределением лучистой энергии одного из стандартных излучений МКО, например D65 или А, отраженной совершенным отражающим рассеивателем в глаз наблюдателя. При этих условиях X0, Y0, Z0 являются координатами цвета выбранного стандартного излучения и Y0 становится равным 100.

В 1973 году комитет по колориметрии МКО предложил уделить особое внимание двум формулам цветовых различий:

а) несколько модифицированный вариант формулы цветовых различий МКО 1964года:

модификация формулы цветовых различий МКО 1964 года, определяемой уравнением (2.72), вводится в систему координат U*, V*, W*[ уравнение (2.71)].

Дополнительно

Достижения генной инженерии и биотехнологии
В своей работе я раскрываю тему достижений генной инженерии и биотехнологии. Возможности, открываемые генетической инженерией перед че­ловечеством как в области фундаментальной науки, так и во мно­гих других областях, весьма велики и нередко даже революционны. Так, она позволяет осуществлять инду ...

Галактика как уровень мегамира
Актуальность, цели и задачи ответа по настоящей контрольной работе будут обусловлены следующими положениями. Нас интересует не только звездное население того дома, в котором мы живем. Нас интересует и архитектура этого дома и его размеры; интересует, как его обитатели расселены, где жилищная тесно ...