menneskelig aktivitet. Denne mulighed er mest populær i produktionsområder, der beskæftiger sig med ikke-jernholdige produkter. Farvemåling er også vigtig i trykkerier og malerforretninger.
Kolorimetri giver dig mulighed for at overvåge overensstemmelsen af farverne på forarbejdede produkter og leverede råmaterialer med de tildelte standarder, organiserer de anvendte toner og nuancer i en enkelt database for alle partnere, der er involveret i processen. Ved flerfarvetryk sikrer det samme resultat af projektgennemførelsen på diverse materialer, brugt som substrat. Industrier, der er afhængige af blandede malinger i deres arbejdsgang, bruger kolorimetri til at teste bestanddele og skabe malingsblandingsformler.
At vurdere kvaliteten af farver er ikke kun nødvendigt i produktions- eller trykkerier, det er også efterspurgt i mindre processer: til design eller kunstværk, kalibrering af printere, opsætning af skærme eller tv.
Afhængig af arbejdets specialisering og målorientering, anvendes forskellige typer måleinstrumenter og -apparater.
Spektrofotometre
Farvekvantificering er et grundlæggende driftsprincip for af denne type enheder. Princippet omfatter følgende målbare egenskaber:- Den faktiske farve (nuance). Evalueres af bølgelængden af lys, der udsendes eller reflekteres fra en overflade. Måleenheden er nanometer (nm).
- Renhed af tone (mætning). Viser niveauet af uoverensstemmelse med den spektrale prototype, udtrykt ved mængden af hvid tone til stede. Jo mere hvidt, jo mindre mætning.
- Refleksion (lysstyrke). Viser forskellen mellem indfaldende og reflekteret lys på grund af mængden af sort i prøven.
For at måle farve med et spektrofotometer på prøver med skinnende, metalliske eller perlemorsfarvede effekter på produktionsgulvet kræves en flervinklet håndholdt version af instrumentet (såsom X-Rite MA9X). Den er også velegnet til teksturerede overflader (stoffer, porøse materialer). Til glatte matte overflader under samme forhold er en almindelig bærbar model (Ci6X eller SP6X) velegnet.
For mere komplekse målinger under laboratorieforhold kræves en stationær enhed med en sfærisk målemetode (Color Eye 7000 eller Ci7800).
For at kalibrere printeren skal du bruge en speciel enhedsmodel, for eksempel SpyderPrint. Til en computerskærm, projektor, digitalkamera - i1Publish Pro 2 kit. Spyder4TV HD hjælper dig med at justere farverne på dit high-definition tv.
Ved trykning bruges densitometre ud over spektrofotometre til at evaluere tætheden af det malingslag, der påføres bunden.
Visningskabiner
Hvis detaljerne i arbejdet giver dig mulighed for at klare dig visuel vurdering farveegenskaber af produkter, kan du købe sådan en stand (som The Judge II), som giver visning under forskellige typer belysning. Farvemålinger, målemetoder og kvantitativt udtryk farver. Sammen med forskellige måder at matematisk beskrive farve på Farvemålinger udgøre emnet for kolorimetri. Som resultat Farvemålinger Der bestemmes 3 tal, de såkaldte. farvekoordinater (CC), som helt bestemmer farven (under visse strengt standardiserede betingelser for at se den).Grundlaget for den matematiske beskrivelse af farve i kolorimetri er den eksperimentelt etablerede kendsgerning, at enhver farve, underlagt ovenstående betingelser, kan repræsenteres som en blanding (sum) af visse mængder af 3 lineært uafhængige farver, dvs. sådanne farver, hver af som ikke kan repræsenteres som en sum nogen mængder af 2 andre farver. Der er uendeligt mange grupper (systemer) af lineært uafhængige farver, men kun få af dem bruges i kolorimetri. Tre udvalgte lineært uafhængige farver kaldes primære farver; de definerer farvekoordinatsystemet (CCS). Så er de 3 tal, der beskriver en given farve, mængderne af primærfarver i en blanding, hvis farve visuelt ikke kan skelnes fra den givne farve; dette er centralkomiteen i denne farve.
Eksperimentelle resultater, som danner grundlaget for udviklingen af kolorimetrisk CCS, opnås ved at beregne et gennemsnit af observationsdata (under strengt definerede forhold) af et stort antal observatører; derfor afspejler de ikke egenskaberne nøjagtigt farvesyn enhver specifik observatør, men tilhører den såkaldte. til den gennemsnitlige standard kolorimetriske observatør.
Ved at være relateret til en standardobservatør under visse uforanderlige forhold beskriver standardfarveblandingsdata og de kolorimetriske CKS konstrueret på dem faktisk kun det fysiske aspekt af farven uden at tage højde for ændringer i farveopfattelsen af øjet, når betingelserne ændres og af andre årsager (se. Farve ).
Når det centrale centrum af enhver farve er lagt ud langs 3 indbyrdes vinkelrette koordinatakser, er denne farve geometrisk repræsenteret af et punkt i tredimensional, såkaldt. farve, rum eller vektor, hvis begyndelse falder sammen med oprindelsen af koordinater, og slutningen med det nævnte farvepunkt. Punkt- og vektorgeometriske fortolkninger af farve er ækvivalente, og begge bruges til at beskrive farver. Punkterne, der repræsenterer alle rigtige farver, udfylder et område af farverum. Men matematisk er alle punkter i rummet ens, så vi kan betinget antage, at punkter uden for området af rigtige farver repræsenterer nogle farver. Denne udvidelse af fortolkningen af farve som et matematisk objekt fører til begrebet det såkaldte. uvirkelige farver, som er praktisk talt umulige at realisere på nogen måde. Men med disse farver kan du producere matematiske operationer ligesom med rigtige farver, hvilket viser sig at være yderst praktisk i kolorimetri. Forholdet mellem de primære farver i CFB er valgt således, at deres mængder, som giver en vis begyndelsesfarve i blandingen (oftest hvid), tages lig med 1.
En slags "kvalitet" af farve, som ikke afhænger af den absolutte værdi af farvevektoren og kaldes dens kromaticitet, er geometrisk praktisk at karakterisere i todimensionelt rum - på et "enheds"-plan af farverum, der går gennem 3 enhedspunkter koordinatakser(akser af primærfarver). Skæringslinjer for enhedsplanet med koordinere fly form på den ligesidet trekant, på hvis toppunkter der er enkelte værdier af primærfarverne. Denne trekant kaldes ofte for Maxwells trekant. En farves kromaticitet bestemmes ikke af dens 3 CC'er, men af forholdet mellem dem, dvs. positionen i farverummet af en lige linje trukket fra oprindelsen gennem et punkt i en given farve. Med andre ord bestemmes kromaticitet kun af retning, ikke absolut værdi farvevektor, og den kan derfor karakteriseres ved positionen af skæringspunktet for denne vektor (eller den angivne rette linje) med enhedsplanet. I stedet for Maxwells trekant bruges ofte en farvetrekant af en mere bekvem form - rektangulær og ligebenet. Kromaticitetspunktets position i det bestemmes af to kromaticitetskoordinater, som hver er lig med kvotienten for at dividere et af de centrale centre med summen af alle 3 centrale centre. To kromaticitetskoordinater er tilstrækkelige, fordi per definition er summen af dens 3 koordinater lig med 1. Kromaticitetspunktet for den oprindelige (reference) farve, for hvilken de 3 farvekoordinater er lig med hinanden (hver lig med 1/3), er placeret i midten tyngdekraften af farvetrekanten.
Repræsentationen af farve ved hjælp af CKS bør afspejle egenskaberne ved menneskets farvesyn. Derfor antages det, at grundlaget for al CCS er den såkaldte. fysiologisk CCS. Dette system er defineret af 3 funktioner spektral følsomhed 3 forskellige typer lysmodtagere (såkaldte kegler), som findes i nethinden menneskelige øjne og ifølge den mest almindeligt anvendte trefarveteori om farvesyn er ansvarlige for menneskets farveopfattelse. Disse 3 modtageres reaktioner på stråling anses for at være den centrale koncentration i det fysiologiske centralnervesystem, men funktionerne af øjets spektrale følsomhed kan ikke fastslås ved direkte målinger. De bestemmes indirekte og bruges ikke direkte som grundlag for at konstruere kolorimetriske systemer.
Farvesynets egenskaber tages i betragtning i kolorimetri baseret på resultaterne af eksperimenter med farveblanding. I sådanne eksperimenter, visuel udligning af rene spektrale farver (dvs. farver svarende til monokromatisk lys med forskellige bølgelængder) med blandinger af 3 primære farver. Begge farver observeres side om side på 2 halvdele af det fotometriske sammenligningsfelt. Når udligning er opnået, måles mængderne af 3 primærfarver og deres forhold til mængderne af primærfarver taget som 1 i blandingen, der udligner den valgte reference. hvid farve. De resulterende værdier vil være det centrale centrum af den udlignede farve i det centrale farvekoordinatsystem, bestemt af enhedens primærfarver og den valgte hvide referencefarve. Hvis enhedsmængder af røde, grønne og blå primærfarver er angivet som (K), (Z), (S), og deres mængder i blandingen (CC) - K, Z, S, så kan resultatet af udligningen være skrevet i form af en farveligning: C * = K (K) + Z (Z) + S (S). Den beskrevne procedure tillader ikke, at størstedelen af rene spektrale farver udlignes med blandinger af enhedens 3 primære farver. I sådanne tilfælde føjes en vis mængde af en af hovedfarverne (eller endda to) til den udlignede farve. Farven på den resulterende blanding udlignes med blandingen af de resterende 2 primære farver på enheden (eller med en). I farveligningen tages der højde for dette ved at flytte det tilsvarende led fra venstre side til højre. Så hvis rød farve blev tilføjet til feltet for den målte farve, så er C* = - K (K) + Z (Z) + C (S). Forudsat negative værdier CC, alle spektralfarver kan udtrykkes gennem de valgte tre primærfarver. Ved at beregne et gennemsnit af resultaterne af en lignende procedure for flere observatører blev der opnået værdier for mængden af 3 specifikke farver, der kræves i blandinger, der visuelt ikke kunne skelnes fra rene spektrale farver, der svarer til monokromatisk stråling af samme intensitet. På grafisk konstruktion Afhængig af mængderne af primærfarver på bølgelængden opnås funktioner af bølgelængden, kaldet farveadditionskurver eller blot additionskurver.
Additionskurver spiller en vigtig rolle i kolorimetri. Ud fra dem er det muligt at beregne mængden af primærfarver, der kræves for at opnå en blanding, der visuelt ikke kan skelnes fra strålingsfarven af en kompleks spektral sammensætning, dvs. det centrale centrum af denne farve i det centrale farvekoordinatsystem, bestemt af disse additionskurver. For at gøre dette er farven på kompleks stråling repræsenteret som en sum af rene spektrale farver svarende til dens monokromatiske komponenter (under hensyntagen til deres intensitet). Muligheden for en sådan repræsentation er baseret på en af de eksperimentelle etablerede love farveblanding, ifølge hvilken CC af farven på blandingen er lig med summen af de tilsvarende koordinater for de farver, der blandes. Således karakteriserer additionskurverne reaktionerne på stråling fra 3 forskellige strålingsmodtagere. Det er indlysende, at funktionerne af den spektrale følsomhed af 3 typer modtagere i den menneskelige nethinde repræsenterer additionskurver i det fysiologiske centralnervesystem. Hver af dem uendeligt stort antal mulige CFB'er svarer til deres egen gruppe af 3 additionskurver, og alle grupper af additionskurver er forbundet med lineære sammenhænge. Følgelig kan additionskurverne for enhver af alle 1 mulige CFB'er betragtes som lineære kombinationer (se. Lineær afhængighed ) funktioner af den spektrale følsomhed af 3 typer modtagere af det menneskelige øje.
Faktisk er grundlaget for alle CFB'er et system, hvis additionskurver blev bestemt eksperimentelt på den ovenfor beskrevne måde. Dens primære farver er rene spektralfarver svarende til monokromatisk stråling med bølgelængder på 700,0 (rød), 546,1 (grøn) og 435,8 nm(blå). Indledende (reference) kromaticitet - kromaticiteten af en hvid farve med lige energi E(dvs. emissionsfarver med en ensartet fordeling af intensitet over hele det synlige spektrum). Tilføjelseskurverne for dette system blev vedtaget International Kommission på belysning (CIE) i 1931 og kendt som det internationale kolorimetriske system CIIE RGB (fra engelsk, tysk rød, rot - rød, grøn, grun - grøn, blå, blau - blå, lyseblå), vist i ris. 1 .
Additionskurver af MKO RGB-systemet have negative sektioner (negative mængder af primærfarver) for nogle spektralfarver, hvilket er ubelejligt for beregninger. Derfor sammen med RGB-systemet MKO i 1931 vedtog et andet CKS, XYZ system , som ikke havde RGB-systemets ulemper og som gav en række andre muligheder for at forenkle beregninger. Primære farver ( x), ( ), (Z) i XYZ-systemet er uvirkelige farver valgt således, at additionskurverne for dette system ( ris. 2 ) ikke har negative sektioner, og koordinaten svarende til lysstyrke observeret farvet objekt, fordi additionskurve på falder sammen med den relative funktion spektral lyseffektivitet CIE standard observer til dagsyn. På ris. 3 viser en kromaticitetsgraf (farvetrekant) x, y systemer XYZ. Det viser linjen af spektral kromaticitet, linjen for magenta kromaticitet, farvetrekanten ( R) (G) (I) MKO RGB-systemer , kromaticitetslinjen for strålingen fra en absolut sort krop og kromaticitetspunkterne for standard CIE-lyskilder A, B, C Og D. Lige energi hvid kromaticitet E(XYZ system reference kromaticitet) er placeret i tyngdepunktet af XYZ system farvetrekanten . Dette system er blevet udbredt og er meget udbredt i kolorimetri. Men det afspejler ikke øjets farvekendetegnende egenskaber, dvs. de samme afstande på kromaticitetsgrafen x, y i dens forskellige dele svarer ikke til den samme visuelle forskel mellem de tilsvarende farver ved samme lysstyrke (se. Farvekontrast ).
Skab en helt visuelt homogen farverum Det virker stadig ikke. Dette skyldes hovedsageligt den ikke-lineære karakter af afhængigheden visuel perception på intensiteten af excitation af farvefølsomme fotoreceptorer (lysreceptorer i nethinden). Mange empiriske formler er blevet foreslået til at beregne antallet af farveforskelle (farvetærskler) mellem forskellige farver. En mere begrænset opgave - at skabe en visuelt ensartet kromaticitetsgraf - er tilnærmelsesvis løst. ICE anbefalede denne tidsplan i 1960 u, v, opnået i 1937 af D. L. McAdam ved at ændre grafen foreslået af D. B. Judd (begge USA) baseret på talrige eksperimentelle data. For at beregne antallet af farvediskrimineringstærskler DE mellem forskellige farver på nuværende tidspunkt (1970'erne), i henhold til de midlertidige anbefalinger fra CIE, bruges den empiriske formel for G. Vyshetsky:
de = 25 1 / 3 - 17, = 13 (u - u 0), = 13 (v - v 0). Her u 0, v 0-kromaticitet af den hvide referencefarve, - refleksionskoefficient på et givet punkt af objektet i %.
Beskrivelsen ovenfor viser, at formålet med farvemålingsprocessen er at bestemme dens CC i nogle CF. Oftest er dette det standard MKO XYZ kolorimetriske system .
Når farve (med objektiv Farvemålinger henviser altid til farven på den malede genstand eller ) er repræsenteret ved den spektrale fordeling af stråling (udsendt af en kilde eller reflekteret eller transmitteret af et objekt), så for at finde dens CC er det nødvendigt at bruge additionskurver som vægtningsfunktioner, der evaluerer denne stråling. Denne vurdering kan udføres på to måder.
Den første måde (den såkaldte spektrofotometriske metode Farvemålinger) består af måling af den spektrale fordeling af strålingsenergi og efterfølgende beregning af CC ved at gange den fundne spektralfordelingsfunktion med 3 additionsfunktioner og integrere produkterne. Hvis E(l) - kildespektralfordelingsfunktion, r(l) - funktion af spektral refleksion eller transmission af et objekt, , , - additionsfunktioner, derefter CC X, Z er defineret som følger:
;
;
(integration udføres i bølgelængdeområdet for synlig stråling - fra 380 til 760 nm). I praksis erstattes integration af summering over intervallet Dl (fra 5 til 10 nm), fordi integrand spektralfunktioner er normalt ubelejlige til integration:
etc.
Den spektrale fordeling af stråling og den spektrale karakteristik af refleksion (transmission) måles ved at nedbryde lys til et spektrum, f.eks. spektrofotometer eller monokromator. Additionskurver er specificeret i form af tabeller med specifikke koordinatværdier i 5 eller 10 nm. Der er også værditabeller E(l) etc. til standard lyskilder MKO A, B, C, D, repræsenterer de mest typiske naturforhold ( B, C Og D) og kunstige ( EN) belysning.
Anden vej Farvemålinger baseret på additionskurver - dette er strålingsanalyse ved hjælp af 3 lysmodtagere, egenskaber spektral følsomhed som falder sammen med additionskurverne. Hver sådan fotoelektrisk konverter udfører handlingerne med at multiplicere 2 spektralfunktioner og integrere produkterne, som et resultat af hvilket det elektriske signal ved dets output er lig (med passende kalibrering af enheden) med en af CC'erne. Sådanne farvemåleinstrumenter kaldes fotoelektriske (eller objektive) kolorimetre. De estimerer den resulterende stråling under hensyntagen til både den selektive refleksion (eller transmission) af ikke-selvlysende genstande og belysning, dvs. enheden "ser" hvad øjet ser. Den største vanskelighed ved fremstillingen af fotoelektriske kolorimetre er den tilstrækkeligt nøjagtige "dannelse" af additionskurver, for hvilke den passende lysfiltre. Hvis instrumentet er designet til at arbejde med additionskurver, , , så er det sværest at danne en dobbeltpuklet kurve ( ris. 2 ). Normalt er hver af dens grene dannet separat; så indeholder enheden 4 kanaler (filtre). Nogle gange bruger kolorimetre andre CKS, hvis additionskurver alle er enkeltpuklede. En af kolorimeterkanalerne kan betjenes samtidigt lysstyrkemåler. Ofte sørger sådanne enheder for beregning af kromaticitetskoordinater. Maksimal nøjagtighed Farvemålinger fotoelektriske kolorimetre til kromaticitet i koordinater x, y spænder fra 0,002 til 0,005.
En anden grundlæggende mulighed Farvemålinger er direkte definition Centralkomité.
Det er naturligvis ikke altid muligt, fordi... V almindelig sag farvefornemmelser ophidser lys stråling vilkårlig spektral sammensætning, og CC eksisterer ikke fysisk. Direkte måling af farvekoncentrationen er mulig i tre-farve additive farveskabelsesenheder, der f.eks. bruges til at gengive farvebilleder. De primære farver på en sådan enhed bestemmes af CFB, og deres mængder i blandingen, der giver en bestemt farve, er CF af denne farve i CFB af enheden. Et eksempel på en sådan enhed er en trefarvet kinescope, hvor separat kontrol af gløder 3 fosfor sikrer produktionen af hele sæt af farver, hvis kromaticiteter er indeholdt i farvetrekanten bestemt af kineskopets primære farver (kromaticiteterne af lyset af fosfor, se Farve-tv ). For direkte at måle mængderne af de 3 primærfarver i farveblandingen gengivet på kinescope-skærmen, dvs. CC'en i kineskopets CKS, kan du bruge en fotoelektrisk strålingsdetektor med en vilkårlig spektral følsomhed, så længe den ikke gør det. gå ud over det synlige spektrum. Måleinstrument forbundet til en sådan modtager, er det nok at en efter en måle glødeintensiteten af individuelle fosfor i kineskopet. (Når man måler intensiteten af den røde fosfor, vil de stråler, der exciterer den grønne og blå farver osv.) Kalibrering af en sådan enhed består i at tage dens aflæsninger, mens man skiftevis måler glødeintensiteten af 3 fosfor efter installation af en hvid referencefarve på skærmen, dvs. en farve med referencekromaticiteten af CMS kineskopet og maksimal lysstyrke. Efterfølgende, ved måling af forskellige farver, opdeles instrumentaflæsningerne i aflæsninger for de tilsvarende primærfarver med referencefarven hvid. Resultaterne af en sådan opdeling vil være centralkomiteen i kinescopes CKS. Under kalibreringen indstilles den hvide referencefarve så nøjagtigt som muligt ved hjælp af andre instrumenter (spektrofotometer, fotoelektrisk kolorimeter) eller visuelt ved hjælp af en speciel hvid standard. Nøjagtigheden af indstilling af den hvide referencefarve under kalibrering bestemmer nøjagtigheden af efterfølgende Farvemålinger Du kan få værdierne for den centrale cirkulation i andre centrale koefficienter (for eksempel internationale) ved at genberegne instrumentaflæsningerne ved hjælp af formlerne til konvertering af den centrale cirkulation. For at udlede konverteringsformler skal du kende kromaticitetskoordinaterne for den hvide referencefarve og primærfarverne for et givet kineskop, som måles med en anden metode. Den store fordel ved denne direkte måling af CB ift Farvemålinger anvendelse af et fotoelektrisk kolorimeter er, at der ikke er behov for at danne bestemte kurver over fotodetektorens spektrale følsomhed. Farvemålinger ved hjælp af den beskrevne metode er det muligt at udføre fuld farveglød på skærmen uden at slukke for strålerne, der exciterer individuelle fosfor. I dette tilfælde skal enheden have 3 lysfiltre med vilkårlige, men forskellige spektrale egenskaber. I en sådan enhed er hver aflæsning summen af 3 aflæsninger af en enkeltfilteranordning for alle 3 separate farveluminescenser. For at opnå CC-værdier fra 3 aflæsninger af en tre-filter-enhed, bruges en konverteringsmatrix, hvis elementer bestemmes under kalibrering af enheden. Kalibrering består af sekventielle målinger af hver af enhedens kanaler af hver af fosforens farvede gløder separat efter indstilling af den hvide referencefarve på skærmen. Den specificerede genberegning såvel som overgangen fra centralkomitéen i CKS af et kinescope til den internationale CKS i en enhed af den beskrevne type kan udføres automatisk ved hjælp af en specielt indbygget elektrisk diagram. At. Du kan modtage aflæsninger direkte fra kineskopets CMS eller fra det internationale CMS.
CC bestemmes også hvornår Farvemålinger visuelle kolorimetre. Observatøren opnår ved at justere mængderne af de 3 primære farver i en sådan enhed visuel identitet af farven på blandingen af disse farver og den målte farve. Derefter måles farven på blandingen i stedet for sidstnævnte. Og dens CC er simpelthen mængderne af de primære farver i kolorimeteret, relateret til mængderne af disse samme farver, der er inkluderet i blandingen, hvilket giver den hvide referencefarve på kolorimeteret. Det er endnu nemmere at måle mængden af primærfarver i et visuelt kolorimeter end i et farvebilledrør. Det er nok at læse aflæsningerne af 3 skalaer, kalibreret i henhold til åbningen af spalterne, der tillader lysstrømme tilsvarende farver til sammenligningsfeltet. Når man bruger visuelle kolorimetre, er det således ikke farven på prøven, der måles direkte, men dens metamer - farven på en blanding af de tre primære farver i kolorimeteret. Processen med visuel udligning af to farver tjener i dette tilfælde til at opnå en metamer af farven på prøven, hvis CC let kan måles. Fordelen ved visuel kolorimetri er høj nøjagtighed Farvemålinger Ulempen er, at de opnåede resultater er gyldige for en specifik observatør (udfører visuel udligning af to farver), og ikke for en standard observatør. Derudover gør denne metode det vanskeligt at måle farverne på objekter i stedet for individuelle prøver.
Princippet om visuel sammenligning af den målte farve med en farve, hvis farvekoncentrationer er kendte eller let kan måles, anvendes også, når Farvemålinger ved hjælp af farveatlas. Sidstnævnte er sæt af farveprøver i form af malede papirer, som er systematiseret i en bestemt rækkefølge. Ved sammenligning med den målte farve vælges en prøve fra det atlas, der er tættest på den. Den målte farve modtager navnet på denne prøve i overensstemmelse med det notationssystem, der er vedtaget i dette atlas. For at udtrykke det i den internationale CKS måles alle atlasprøver på forhånd i dette system under bestemt belysning. Det er tilrådeligt at observere de målte farver under samme belysning. Farveatlass giver dig mulighed for at måle farverne på objekter, og ikke kun specielle prøver, men diskretheden af sættet af farver i atlasset reducerer nøjagtigheden af målingerne, hvilket reduceres yderligere på grund af det faktum, at betingelserne for visuel sammenligning her er værre end med visuel kolorimetri. I USSR bruges Rabkin og VNIIM farveatlas; i USA er målinger ved hjælp af Munsell atlas (Menzell) meget brugt. Farvemålinger at bruge farveatlas er omtrentlige og kan med succes udføres, hvor der ikke er behov for større nøjagtighed, eller hvor det er ubelejligt at bruge andre metoder.
Udtrykket af farve i et specifikt centralt koordinatsystem, dvs. når dets centrale koordinater (eller lysstyrke og kromaticitetskoordinater) specificeres, er universelt og mest almindeligt anvendt. Men de tyr også til andre metoder til kvantitativt at udtrykke farve. Et eksempel er det netop beskrevne udtryk for farve i systemet af et farveatlas. En anden sådan metode er udtryk for farve gennem dens lysstyrke, fremherskende bølgelængde og kolorimetriske renhed af farve. (De sidste to parametre karakteriserer farve.) Fordelen ved denne metode ligger i den tætte overensstemmelse mellem de 3 anførte farveparametre til dens sædvanlige subjektive karakteristika (se.
Selvom det menneskelige øje er et perfekt datatransmissionssystem, er det ikke i stand til nøjagtigt at karakterisere farver. Dette kræver yderligere fysiske værktøjer, der nøjagtigt kvantificerer nøgleparametrene for farveprøver. I dette tilfælde hjælper kolorimetri - videnskaben om at måle og kvantificere farve. Visuelle og fotoelektriske kolorimetre, farvekomparatorer, spektrofotometre - instrumenter til at studere farve. De bruges i alle mulige områder af menneskelig aktivitet. For eksempel, let industri, geologi, heterogen design mv.
Øjet kan skelne op til 13 tusinde nuancer ved hjælp af enheder og omkring 200 toner uden dem. Da fremskridtet vokser eksponentielt, var der behov for et klart system til gruppering af farver. Det er præcis, hvad kolorimetri gør.
Kolorimetri er videnskaben om at måle farve.
I dag er der flere farvesystemer - CIE, RGB, CMYK, TGL, NCS, HLS, YIQ osv. Grundlaget for hver er et atlas. Nogle gengiver mere end 20.000 nuancer. Det tjener som et vigtigt værktøj, der bringer orden i produktionen af farvesammensætninger. Hver af dem opnås ved at blande de vigtigste reneste kromatiske pigmenter sammen. Derudover tilsættes sorte eller hvide pigmenter til dem for at gøre dem mørkere eller lysere. Således får hver ny nuance sit eget personlige nummer. Desuden bruges dens andre egenskaber også. Som et resultat opnår producenterne præcise opskrifter til fremstilling af farvesammensætninger. Efterfølgende kan producenten nøjagtigt gengive den nuance, kunden ønsker. I kolorimetri bruges følgende tone "koordinater":
- Farvetone - målt ved bølgelængden af stråling, der dominerer i spektret af en given farve
- Lyshed - målt ved antallet af tærskler for at skelne fra en given farve til sort
- Relativ lysstyrke - forholdet mellem mængden af flux reflekteret fra en given overflade og mængden af flux, der falder ind på den (refleksionskoefficient)
- Mætning er graden af forskel mellem en kromatisk farve og en akromatisk farve med samme lyshed, målt ved antallet af tærskler for diskrimination fra en given farve til en kromatisk.
- Renhed er andelen af ren spektral i den samlede lysstyrke af en given farve.
Farveblandingsprocesser
Den første proces omfatter følgende undertyper:
- Rumlig tilføjelse er kombinationen af forskelligt farvede lysstråler i ét rum. For eksempel forskellig belysning - teatralsk, cirkus.
- Optisk tilføjelse - for eksempel er et billede malet med små farvestrøg, men en person ser kun det samlede billede af farven
- Midlertidig tilføjelse - farver blandes i ét med pludselige bevægelser - snurre rundt på kloden og se selv
- Kikkerttilsætning - observeret med briller med flerfarvede linser
Den anden farveblandingsproces er subtraktiv eller subtraktiv blanding. Dens essens er den delvise absorption af farvede stråler fra lysstrømmen. Han er til stede i næsten alle materiel krop. Dens grundlæggende lov er, at ethvert kromatisk legeme reflekterer eller transmitterer stråler af sin egen farve og absorberer en farve, der er komplementær til dens egen.
Farveteori gennem et barns øjne
For nemheds skyld oprettes kataloger, referenceskalaer, farvebøger, farvevifter, farvebiblioteker, som hjælper med at vælge og skabe harmoniske kombinationer af farver inden for alle mulige områder af menneskelig aktivitet. Du kan for eksempel selv samle et farvebibliotek. Magasinudklip og fotografier passer til hende.
Storozhenko, Alexey Ivanovich
Akademisk grad:
Kandidat tekniske videnskaber
Forsvarssted for specialet:
Sankt Petersborg
HAC-specialkode:
Specialitet:
Optiske og optoelektroniske enheder og komplekser
Antal sider:
METODER TIL MÅLING AF FARVE- OG KROMINATITETSKOORDINATER
1.1 Generel information om principper, metoder og instrumenter til farvebestemmelse
1.2 Visuel farvemåling
1.3 Beregningsmetode (spektrofotometrisk).
1.4 Principper for objektiv farvemåling
1.4.1 Sammenligningsmetode
1.4.2 Metode til direkte måling af farve- og kromaticitetskoordinater
1.5 Instrumenter til bestemmelse af farve- og kromaticitetskoordinater
1.5.1 Instrumenter til visuel farvemåling
1.5.2 Instrumenter til beregningsmetoden til bestemmelse af farve- og kromaticitetskoordinater
1.5.3 Instrumenter til objektiv farvemåling
1.6 Komparativ analyse af fejl i metoder til måling af farve- og kromaticitetskoordinater
1.7 Undersøgelse af kromaticitetskoordinaters afhængighed af målegeometri
LYSKILDER TIL FARVEMÅLING
2.1 Typer af lyskilder til farvemålinger
2.2 Undersøgelse af fejl i metoder til måling af kromaticitetskoordinater for strålingskilder
2.2.1 Metode til at bestemme kromaticitetskoordinaterne for en kilde sammenlignet med en kendt kilde
2.2.2 Metode til direkte bestemmelse af kildespektret og beregning af kromaticitetskoordinater
2.2.3 Undersøgelse af fejl i metoder til måling af kildekromaticitetskoordinater
2.2.4 Funktioner ved måling af farvekoordinaterne for billygter og valg af farver i LED-trafiklys
REPRODUKTION AF STANDARD LYSKILDER TIL FARVEMÅLING
3.1 Standard lyskilder
3.2 Farve på standardkilder A, B, C, D
3.3 Afspilning af standardkilder A, B, C
3.4 Afspilning af kilde D
3.5 Undersøgelse af muligheden for at gengive D65-kilden ved hjælp af en blitzlampe
3.6 Vurdering af muligheden for at udvikle den nødvendige strålingskilde bestående af flere lysdioder
3.7 D65 kilde bestående af flere lysdioder
REDUCERING AF FEJL I MÅLING AF FARVE OG KROMINATITETSKOORDINATER VED BRUG AF KONVERTERINGSMETODEN
4.1 Udledning af omregningsformler
4.2 Teoretisk undersøgelse af metodefejl
4.3 Undersøgelse af fejlen i genberegningsmetoden
UDVIKLING AF ET FILTERFARVEMETER VED HJÆLP AF KONVERTERINGSMETODEN
5.1 Funktionsprincip for et filterkolorimeter
5.2 Estimering af enhedens teoretiske fejl
Introduktion af afhandlingen (del af abstraktet) Om emnet "Evaluering af fejl i visuelle og fotoelektriske metoder til måling af farvekoordinater"
I dag bliver kolorimetriske målinger mere og mere udbredte inden for forskellige anvendelsesområder. Således anses hovedområderne for sådanne målinger historisk for at være trykkeri-, tekstil- og optiske industrier. Med fremkomsten af nye materialer inden for vejskilte, afmærkninger og trafiklys og dermed nye standarder, har farvemålinger også fået stor betydning her. Udover, særligt sted optager farvekontrol ved fremstilling af kosmetik og emballage, hvor det er nødvendigt at opnå den samme valgte farve for hver type produkt.
Med udvidelsen af kolorimetriske målinger dukker nye automatiske instrumenter til farvemålinger op, og forældede instrumenter udskiftes simpelthen. Således er visuelle kolorimetre, som kræver både god farveopfattelse af operatøren og særlige færdigheder i at arbejde med sådanne enheder, ophørt med at blive brugt. Men oftest er hovedårsagen til at udskifte udstyr forbundet med den udbredte overbevisning om, at alle moderne enheder skal tilsluttes en computer og være så automatiserede som muligt. Denne overvægt over for automatisering fører til, at nogle metoder bliver mere udbredte, mens andre forsvinder. Men hvis man forsøger at sammenligne forskellige instrumenters fejl, viser det sig oftest, at de fleste moderne instrumenter viser fejl målt i forskellige farvesystemer. Derudover giver udenlandske instrumenter næsten altid fejl målt i deres egne laboratorieforhold, efter deres egne metoder og på deres egne sæt af referenceprøver. Bruges stadig i Den Russiske Føderation absolut fejl målinger i det mest almindelige XYZ-farvesystem, som giver dig mulighed for straks at tildele enheden til en bestemt klasse: et fungerende måleinstrument eller en fungerende standard. Der er dog allerede en tendens til en fremmed metode til at præsentere fejl.
I øjeblikket er problemet med at vurdere fejlene ved forskellige farvemålingsmetoder meget relevant: forskning baseret på instrumenttestning forskellige typer kan ikke kun give en detaljeret analyse af fordele og ulemper eksisterende metoder målinger, men også evnen til kvalitativt at beskrive og kvantitativt vurdere alle komponenter i målefejl, samt foreslå måder at reducere fejlen på.
Derfor er det nødvendigt for at løse det stillede problem:
1. sammenlign mulighederne og sammenlign fejlene i de glemte klassiske metoder målinger af farve og kromaticitet koordinerer med metoder, der først er blevet udbredt i de senere år;
2. Prøvningsmetoder til måling af farven på strålekilder;
3. undersøge målegeometriens indflydelse på kromaticitetskoordinater;
4. på baggrund af resultaterne af analysen af de væsentligste komponenter i målefejlene for farve- og kromaticitetskoordinater ved hjælp af forskellige metoder, foreslå algoritmer og kredsløbsløsninger for individuelle enheder og elementer i måleinstallationer og -instrumenter, der kan forbedre målingernes nøjagtighed.
Brugen af moderne mikroelektronisk teknologi kan reducere omkostningerne ved fremstilling af nye kolorimetre. For at gøre dette er det nødvendigt at analysere eksisterende metoder til at reducere fejl og modernisere dem, så de kan integreres i en mikroprocessorenhed. Brugen af alle eksisterende præstationer forenkler enhedens design betydeligt, og målefejlen for kromaticitetskoordinater forbliver acceptabel til praktisk brug.
Afslutning af afhandlingen om emnet "Optiske og optoelektroniske enheder og komplekser", Storozhenko, Alexey Ivanovich
Resultater af teoretisk og praktisk undersøgelse af metoden
genberegning viser, at algoritmen fungerer med nogle fejl,
men den absolutte fejl af kromaticitetskoordinater forbliver indenfor
acceptable grænser for et fungerende måleinstrument - 0,02-0,03. Imidlertid
lidt højere værdier blev opnået for nogle prøver
fejl. Dette skyldes, at undersøgelserne er udført pr
visuelt kolorimeter og derfor på det resulterende
målefejlen påvirkes også af øjets farvetilpasning,
øjenfølsomhed over for farve, øjentræthed og andet subjektivt
årsager. En undersøgelse af genberegningsmetodens anvendelighed viste, at dette
algoritmen kan anvendes til at reducere målefejl når
fremstilling af et objektivt filterkolorimeter, hvor kurverne
tilføjelser stemmer ikke helt overens med eller afviger endda væsentligt fra
standardiseret XYZ-system. Et kolorimeter kalibreret på denne måde
metode og måler kun kromaticitetskoordinater, kan bruges som et fungerende måleværktøj, og hvornår
optimalt valg af kalibreringsfiltre, kan enheden også
mål og farvekoordinater. Anvendelse af divisionskonverteringsmetoden
locus på området giver dig mulighed for yderligere at reducere fejlen, men
komplicerer beregninger. Da output af genberegningsformler kun udføres
en gang, så er denne metode til at øge nøjagtigheden økonomisk berettiget. Derfor giver genberegningsmetoden os mulighed for i det væsentlige at udvikle os
enklere, men samtidig ret præcise instrumenter KAPITEL 5
UDVIKLING AF FILTER
FARVEMETER I BRUG
KONVERTERINGSMETODE
5.1 Funktionsprincip for filteret
kolorimeter
Ved fremstilling af et filterkolorimeter, pt
lommeregnere forsøger at udvikle og fremstille lysfiltre,
hvis transmissionsspektre ligner generelt accepterede kurver
tilføjelser XYZ , , Oprettelse af filtre svarende til kurver
tilføjelse XYZ er mulig, men løs dette problem med det nødvendige
fejl er meget vanskelig, da briller med den nødvendige spektral
sammensætning eksisterer ikke. Opnå en tilstrækkelig tæt spektral
sammensætning er mulig ved hjælp af flere forskellige, ofte sjældne og meget
dyrt, farverigt optiske briller. Dog farvefiltre, spektre
hvis transmittanser ligner andre additionskurver, f.eks.
RGB-systemet er relativt nemt at fremstille. Det er kendt, at nogle enheder er specielt designet til
give løsninger på særlige problemer. I dem spektralkoefficienterne
transmission af tre filtre dækker fuldstændigt den synlige del
spektrum, men ligner ikke nogen almindeligt accepterede additionskurver
(for eksempel - FM104M kolorimeter, fremstillet hos GOI, med
Shklover farvesystem). Når man forsøger at tage direkte målinger på
I en sådan enhed vil farve- og kromaticitetskoordinaterne for testprøven være
har en væsentlig fejl. Derfor har sådanne måleteknikker en væsentlig fejl. Derfor, i måleteknikken af sådanne
enheder er der altid en genberegning af måleresultater fra farvesystemet
kolorimeter ind i et standardiseret XYZ-system i henhold til det givne
formler. Denne metode blev beskrevet for 50 år siden som en metode
kalibrering ved hjælp af tre prøver i beskrivelsen af det visuelle kolorimeter FM 18a. Men med overgangen til ny (hovedsageligt spektral)
enheder, blev denne metode glemt og smidt til side - moderne
Tendensen inden for instrumentering er, at alle komponenter
elementer af enheden skal gengives så nøjagtigt som muligt. Sådan
tilgangen er ikke altid berettiget - der er en række opgaver, hvor det er nødvendigt at udføre
målinger kun som en "indikator" for farve og fejlen for enheden
af denne klasse kan være ret betydelig, men acceptabel. Et filterkolorimeterlayout kan således have enten
lettere reproducerbar kendt system blomster, eller
specielt farvesystem. Selvfølgelig, hvis det er muligt
udvikle eget system blomster, vil dette give en række fordele,
såsom:
Alle optageenheder kan bruges.
optiske strålingsmodtagere,
Lysfiltre kan laves af de mest almindelige
glasmærker,
Du kan øge signalerne fra modtagere uden at bruge
yderligere elektrisk forstærkning ændrer spektralen
sammensætning af det tilsvarende lysfilter. Da matematisk genberegning er ikke svært for
moderne elektronik, så, under hensyntagen til alt det ovenstående, var der
et skematisk diagram af filterets funktion (figur 5.1.1) er blevet foreslået
kolorimeter. prøve
Måling
signaler
Genberegning
formler:
rez-tov på
1 - Optisk enhed, 2 - Elektronisk signaloptagelsesenhed, 3 - Genberegning
signaler fra kolorimeterets farvesystem ind givet system, 4 -Skærm
Figur 5.1.1 - Skematisk diagram over driften af et filterkolorimeter
Den optiske blok (Figur 5.1.1) kan implementeres under
forskellige opgaver. Derfor en af de mest almindelige
i dag er der en ordning, hvor én kilde er installeret i den optiske blok
stråling og testprøven og tre korrigerede modtagere
strålingssignaler optages. Som strålekilde kan du
brug for eksempel en lampe, der er mindre kraftig end den, der er testet ovenfor
IFP -8000, pulserende rørformet xenonlampe IPO -75. Prøve,
arbejder i reflektion, er sat til position A. Hvis prøven
fungerer til transmission, så er den installeret i position B og i
position A, er en hvid glasreferenceprøve installeret
MS-20. Det foreslåede optiske bloklayout kan ændres til
giver mulighed for at måle kildernes kromaticitetskoordinater
stråling, og du kan også ændre den foreslåede geometri
målinger til enhver anden. For at beregne farve- og kromaticitetskoordinater
tre strålingsmodtagere er påkrævet, spektrale følsomheder
som opdeler al synlig stråling i tre områder med rød-orange, gul-grønne og blå-violette farver. Det kan du f.eks
vælg følgende kombinationer af modtagere og filtre: Se+CC-8, Se+3C-
11, Se+OC-5. Den elektroniske registreringsenhed skal levere
analog forstærkning og filtrering, samt analog-til-digital måling
konverter af signaler modtaget fra fotodetektorer. I tre
digitale aflæsninger, genberegnes farvekoordinaterne fra kolorimeterets farvesystem til et givet system baseret på
enhedens mikroprocessorprogram. Efter genberegning resultater
vises straks af den samme mikroprocessor på displayet. Fordelene ved denne ordning er indlysende:
Nem fremstilling,
Alsidighed,
Kompakthed,
Lave omkostninger til komponenter selv i småskala produktion
produktion. Grundlaget for alle fordele er brugen af konverteringsmetoden til
grundlaget for moderne elektronik. På trods af det faktum, at denne metode var tidligere
var meget udbredt, var det ikke muligt at finde information om det teoretiske
metodefejl, det vil sige sin egen fejl forårsaget af
nemlig unøjagtigheden af selve omtællingen. Den blev heller ikke fundet
ingen oplysninger om metodens anvendelighedsgrænser, altså i hvilket omfang
transmissionsspektre for lysfiltre kan afvige meget fra kurverne
tilføjelser af det farvesystem, som konverteringen udføres til. 5.2 Vurdering af teoretisk fejl
Hoveddelen af ethvert objektivt filterkolorimeter er
optisk-elektronisk kredsløb, som omfatter:
Strålingskilde(r),
Lysfiltre,
Strålingsmodtagere. Når du designer enhver enhed, er det altid nødvendigt at tage det i betragtning
anslåede omkostninger. Betydeligt bidrag til den samlede pris
filterkolorimeter gør brug af farvet glas
lysfiltre, samt omkostninger til fotodetektorer Analyse af fejl tydede på, at der er en mulighed
frit vælge ikke kun kalibreringsprøver, men også systemer
farver, der adskiller sig væsentligt fra standardiserede RGB-systemer,
XYZ, LAB, og genberegn ind i XYZ-systemet, hvor det accepteres
præsentere resultaterne af farvemålinger. Dette giver dig mulighed for betydeligt
forenkle kredsløbet og designløsninger af måleinstrumenter og
svarer moderne trends når man forsøger at reducere
antal dyre optiske elementer, der erstatter dem med midler
computerteknologi. Derfor var det nødvendigt at udføre
teoretisk undersøgelse af hypotesemønstre. Dette gjorde det muligt ikke
skabe flere forskellige fungerende prototyper af enheder, evaluere
fejl og måleområder for de foreslåede kromaticitetskoordinater
kolorimeter kredsløb. Det mest almindelige kredsløb, ethvert filter
kolorimeter til at bestemme koordinaterne for farve og kromaticitet af transparent
eller reflekterende prøver er et kredsløb med en kilde og tre
korrigerede modtagere, normalt brugt som strålingskilde
brug en glødelampe, der fungerer i kildetilstand A og
oplyser testprøven, men i dette layout af enheden kan du nemt
installer en D65 pulskilde baseret på den undersøgte lampe
IFP En sådan ordning kan fx implementeres i det følgende
kombinationer:
Glødelampen tændes på en sådan måde, at dens farve
temperaturen var 2856 K, det vil sige, dens spektrum svarer til spektret
stråling fra kilde A;
Siliciumchips bruges som tre modtagere
fotodetektorer med lysfiltre lavet af briller SS-2*SZS-22, ZS 8*SZS-23 og OS-17*SZS-23 (spektrale karakteristika ved
ved hjælp af kilde A er vist i figur 5,2,1),
ae^oosposmoch"psogsosz)Osdet^tsegoospogchpgyu(ogsoo5Osm
Figur 5.2.1 - Additionskurver for XYZ-systemet og udvalgte spektralkurver
En anden mulig tilgang er at
skiftevis belys overfladen med tre farvede kilder
testprøve, og signalerne optages af én modtager. MED
Med fremkomsten af en række farvede LED'er er denne metode meget nem
gennemføre. Når du bruger dem, kan du arbejde i pulstilstand
og derved yderligere reducere indflydelsen af baggrundsbelysning. Spectra
Emissionen af farve-LED'er er ikke særlig bred, men takket være
bredt udvalg af bølgelængder, du kan inkludere flere på én gang
kilder til at give den nødvendige spektrale sammensætning. Opnå et spektrum svarende til Z-additionskurven ved vinkelfeltstørrelse
Til Y-additionskurven - hvid LED med glasfilter
mærke ZhZS-18, til X - hvid LED med glasfilter
mærker OS-17 og SZS-23 sammen med den allerede nævnte blå LED, men
ved væsentligt lavere effekt. Opnåede spektralkurver
når du bruger en siliciummodtager er vist i figur 5.2.2. Hvid LED * 0С17
0,08*Blå LED
ooooohhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
Figur 5.2.2 - Additionskurver for XYZ-systemet og udvalgte spektralkurver
følsomhed for tre korrigerede modtagere (til kilde A)
Den anden metode kan ændres lidt: flere
LED'er, der dækker hele det synlige spektrum, udsender skiftevis, og
én modtager registrerer dem. Figur 5.2.3 viser spektralen
karakteristika for syv farve LED'er og en hvid. Koordinater
kromaticiteter i det standardiserede XYZ-system fra 1931 er markeret på
Figur 5.2.4. Denne ordning repræsenterer intet andet end implementering af metoder
flerfarvet kolorimetri. At arbejde med sådan et kolorimeter
der skal mere til et komplekst system beregning bestående af fire faser:
1. Foreløbig måling af signaler modtaget fra de tre mest
Dækker fuldt ud det synlige spektrum, LED'er (for eksempel: blå
440 nm + hvid + rød 690 nm);
2. Tilnærmet bestemmelse af emnets kromaticitetskoordinater
prøve ved hjælp af konverteringsformler for udvalgte lysdioder;
3. Måling af tre signaler fra de tre LED'er, hvis farveområde omfatter forudbestemte kromaticitetskoordinater
(et eksempel på valg af områder er vist i figur 5.2.4);
4. Endelig genberegning af signaler ved hjælp af formler for udvalgte
LED'er til kromaticitetskoordinater i det krævede system. ooooohhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
Figur 5.2.3 - Spektralkurver for LED'er
o 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75
Figur 5.2.4 - Farvekoordinater for lysdioder i XYZ1931-systemet Test blev udført baseret på en sammenligning af beregnede koordinater
kromaticitet med genberegnede værdier på tilfældigt udvalgte 100
prøver. I anden tid de blev målt ved forskellige installationer
spektrale data og opnåede farve- og kromaticitetskoordinater for
kilde A i XYZ-farvesystemet fra 1931. I den første metode tegnede additionskurver, spektral
hvis karakteristika er vist i figur 5.2.1 blev beregnet
kromaticitetskoordinater i det resulterende farvesystem som
standardiseret XYZ-system. Derefter blev der foretaget en genberegning fra
kolorimeter farvesystemer til et standardiseret XYZ system. Beregnede værdier og opnåede kromaticitetskoordinater før og efter
genberegning er vist i figur 5.2.5 (kun komponenter er vist
"X"). Resultaterne for den anden og tredje metode er givet,
henholdsvis i figur 5.2.6 og 5.2.7. Beregnede værdier
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100
Figur 5.2.5 - Farvekoordinater før og efter genberegning i det første skema
Beregnede værdier
Coord. farve før genberegning
Coord. farve efter genberegning
om Fi"i"i"i"i"i"."."P
Figur 5.2.6 - Farvekoordinater før og efter genberegning i det andet skema
Beregnede værdier
Coord. kromaticitet efter forberegning
Coord. farve efter anden genberegning
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97
Figur 5.2.7 - Farvekoordinater efter foreløbige og mere nøjagtige
konverteringer i et kredsløb med otte lysdioder
Resultaterne af alle beregninger er opsummeret i én tabel 5.2.1, hvori
de tilsvarende felter angiver antallet af prøver,
opfylder det etablerede fejlområde Tabel 5.2.1 - Antal prøver (ud af 100), der falder inden for fejlområdet
Rækkevidde
fejl
1. metode
1 kilde-W modtager
genberegning
genberegning
2. metode
3 kilder - 1 modtager
genberegning
genberegning
3. metode
8 lysdioder
efter 1
genberegning
efter 2
genberegning
Af tabel 5.2.1 fremgår det tydeligt, at den mindste fejl har
kolorimeter i henhold til skemaet foreslået i den første metode. Grunden til dette er
at i denne metode ligner additionskurverne mest kurverne
tilføjelser af det system, som genberegningen udføres i (system XYZ
1931, kilde A). Det kan påvises, at det ikke gør nogen forskel, hvilken af de første
additionskurver blev opnået på to måder (1 kilde og 3 modtagere eller
3 kilder og 1 modtager), men jo mere nøjagtigt de gengives
fejlen vil være mindre. Selvom målefejlen
kromaticitetskoordinater med et sådant kolorimeter ikke overstiger 0,01 for større
af den faktisk reproducerbare del af stedet forbliver den stadig betydelig. Men for at reducere det er det at foretrække at bruge enheden i
som komparator eller som fungerende måleinstrument
kromaticitetskoordinater for den valgte del af farvelocuset. Det her
giver dig mulighed for at specialisere enheden til specifikke behov (f.eks. -
, , -, , , ), efter at have udviklet et særligt farvesystem
at forbedre nøjagtigheden af målingerne i det krævede stedområde. Brug af otte lysdioder med en modtager gav ikke
acceptabelt resultat, da deres spektralkurver er brede til
metode. Farvesystemer for hver del af locus er betydeligt
adskiller sig fra det standardiserede system, som det er produceret i
genberegning, og fejlen efter den anden mere nøjagtige genberegning forbliver
stadig væsentlig. At implementere den spektrofotometriske metode
det er nødvendigt at bruge mindst 16 smalbånds-LED'er, jævnt fordelt over hele spektret, som blev implementeret i
nogle filterkolorimetre med interferens
spektral sammensætning af prøven, og ud fra disse data beregne koordinaterne
farve i det ønskede system. Til sammenligning med verdensanaloger, testresultaterne af prototypen
med den ordning, der blev foreslået i den første metode, blev genberegnet i systemet
LAB blomster. I øjeblikket er det i dette system, der oftest
giv hovedfejlen for næsten ethvert kolorimeter. På
I dette tilfælde udføres målinger normalt på et sæt af 12-13 referencer
glas For eksempel for et kompakt densitometer fra X-Rite,
måling af kromaticitetskoordinater, angives gennemsnitsværdien
fejl MU = 0,4. I det foreslåede layout er målefejlen
kromaticitetskoordinater viste sig at være AE = 0,5, men testene blev udført på
baseret på 100 transmissions- og refleksionsspektre. Selvom
instrumentfejl er omtrent lig med fremstillingsomkostningerne
Det udviklede kolorimeter er betydeligt mindre end dets importerede modstykke KONKLUSION
Hovedresultatet af undersøgelsen er detaljeret analyse Og
testmetoder til måling af kromaticitetskoordinater, samt
udvikling af en ny type bærbart kolorimeter,
Under afhandlingsarbejdet er følgende udført og løst:
forskning og opgaver:
1. Gennemgang og afprøvning af bestemmelsesmetoder
kromaticitetskoordinater af prøver, der arbejder til transmission og
refleksion, samt metoder til måling af kromaticitetskoordinater
strålingskilder. Det viste resultaterne af undersøgelsen
nøjagtigheden af målinger på instrumenter og installationer til bestemmelse
kromaticitetskoordinater forskellige typer, brugt som
fungerende måleinstrumenter er omtrent det samme, men afhængigt af
afhængig af typen af objekt, der testes, brug af én enhed
at foretrække frem for den anden. 2. Som resultat af gennemgang og afprøvning af metoder til måling af koordinater
farve på strålingskilder viser, at målinger baseret på
til en referencemodtager på en spektrofotometrisk installation, mere præcist,
end sammenlignet med en kendt lyskilde. 3. Der er gennemført en analyse af fejlkomponenters indflydelse på resultatet
bestemmelse af kromaticitetskoordinater baseret på målinger på instrumenter og
Metoder til reduktion af målefejl er blevet foreslået. 4. Ved anvendelse af fejlreduktionsmetoder foreslås et princip
konstruktion af et objektivt kompakt kolorimeter med vilkårlig
et sæt lysfiltre, der kan bruges som
farvekomparator eller fungerende måleinstrument, dets metode
kalibrering og en metode til reduktion af målefejl baseret på
konverteringsmetode.5. Et enkelt og billigt layout af en bærbar
kolorimeter ved hjælp af resultaterne samtidigt
fotoelektrisk og klassisk visuel kolorimetri og nyt
mikrokredsløb til miniaturisering og alle beregninger,
herunder algoritmer til reduktion af måle- og outputfejl
resultater. Testresultater viste, at enheden kan
bruges som et fungerende måleinstrument og produceret
serielt. Derudover er det vist, at kredsløbsdiagrammet
Kolorimeteret kan nemt justeres, så det passer til de fleste opgaver. 6. En variant af D65-pulskilden baseret på
FPI pulslampe med glasfilter til
brug i bærbare enheder og installationer. Tests
layout viste sin overholdelse af kravene, høj
effektivitet og mulighed for ansøgning vedr forskellige opgaver. 7. Sammenlignende målinger af kromaticitetskoordinater blev foretaget
reflekterende prøver ved forskellige målegeometrier, og det er vist, at
at resultaterne i høj grad afhænger af målegeometrien selv for
standard farveprøver.
Liste over referencer til afhandlingsforskning Kandidat for tekniske videnskaber Storozhenko, Alexey Ivanovich, 2007
1. Vershinsky A, E. Kilde D65 til farvemålinger - L.: OMP, 1978, nr. 4, s. 72.
2. Vershinsky A. E. Relativ spektral fordeling af stråling fra KIM 9-75 lampen - L.: OMP, 1977, nr. 12, s. 55.
3. Vershinsky A. E. Vurdering af nøjagtigheden af gengivelsen af D65-kilden - L.: OMP, 1978, nr. 4, s. 5.
4. GOST 8.205-90 Statsverifikationsskema til måling af instrumenter af farvekoordinater og kromaticitetskoordinater.
5. GOSTR 12.4.026-2001 System af arbejdssikkerhedsstandarder. Signalfarver og sikkerhedsskilte.
6. GOSTR41.7-99 Ensartede regler vedr godkendelse sidelygter, baglygter (sidelys), bremselys og konturlys til motorkøretøjer (undtagen motorcykler) og deres påhængsvogne.
7. GOSTR 41.20-99 Ensartede regler vedrørende officiel godkendelse af bilforlygter med asymmetriske nærlys og (eller) fjernlys beregnet til brug med halogen glødelamper (P4 lamper).
8. GOSTR 41.37-99 Ensartede regler vedrørende officiel godkendelse af glødelamper beregnet til brug i officielt godkendte lygter på motorkøretøjer og deres påhængsvogne.
9. GOST 6593-76 Trykfarver. Metode til at bestemme farve.
10. GOST 7721-89 Lyskilder til farvemålinger. Typer. Tekniske krav. Mærkning.10011. g o s t 8933-58 Petroleumsprodukter. Fremgangsmåde til bestemmelse af farve ved hjælp af et fotoelektrokolorimeter.
11. GOST 10807-78 Vejskilte. Generelle tekniske betingelser.
12. GOST 11583-74 Polymer konstruktion efterbehandling materialer. Metoder til bestemmelse af farveægthed under påvirkning af lys, farveensartethed og lethed.
13. GOST 12083-78 Fotoelektriske laboratoriekolorimetre. Typer. Hovedparametre. Tekniske krav.
14. GOST 13088-67 Kolorimetri. Vilkår, bogstavbetegnelser.
15. GOST 14313-69 Visuelleetre. Typer. Hovedparametre.
16. GOST 15821-70 Hvide ikke-luminescerende materialer. Metode til måling af hvidhed og nuanceforskel.
17. GOST 16873-78 Uorganiske pigmenter og fyldstoffer.
18. GOST 16872-78 Uorganiske pigmenter. Metoder til bestemmelse af farveevne.
19. GOST 22133-76 Maling og lak belægninger af værktøjsmaskiner, presse-smedning og støbemaskiner, værktøj. Krav til udseende.
20. GOST 23198-94 Gasudladningslamper. Metoder til måling af spektral- og farvekarakteristika.
21. GOST 25695-91 Vejtrafiklys. Typer. Hovedparametre.
22. GOST R 51256-99 Tekniske midler til at organisere trafikken. Vejafmærkning. Typer og grundlæggende parametre. Er almindelige tekniske krav.
23. GOST R 52282-2004 Tekniske midler til at organisere vejtrafikken. Vejtrafiklys. Typer og hovedparametre Generelle tekniske krav. Testmetoder.101
24. Gruzdeva N, I., Gurevich M. M., Demkina L. V. Glasfiltre til gengivelse af stråling fra kilderne B og C - L.: OMP, 1977, nr. 2, s. 3-6.
25. Instruktion I 01-76 Farveområde og kontrolprøver (standarder) af farver på emalje og maling. Proceduren for udvikling, koordinering, godkendelse og regulering - M.: VNIITE, 1976.
26. Instruktion I 04-80 Instrumentelle metoder bestemmelse af farven på dekorative materialer - M.: Department of Operational Printing of VNIITE, 1980, 25 s.
27. Kuritsyn A. M., Shlyakhter E. M. Universal bærbart kolorimeter NR1KFI type PKG - M.: trykkeri NR1KFI, 1981, Vol. 105, s. 31-44.
28. Lagutin V.I. Estimering af fejlen ved bestemmelse af farvekoordinater for objekter - M.: Måleudstyr, 1987, N2 2, s. 27-29.
29. Maling og lak. Farvesortiment og dets standardisering - M.: VNIITE, 1978.
30. Luizov A.V. Farve og lys - L.: Energoatomizdat, 1989, 256 s.
32. MI 25-74 Metode til kontrol af farveprøver - M.: Standards Publishing House, 1975.
33. MI 31-75 Metodik til kontrol af hvide overfladeprøver - M.: Standards Publishing House, 1975.
34. MI 34-75 Metodik til kontrol af komparatorer - M.: Standards Publishing House, 1976.
35. MI 141-77 Metodik til verifikation af spektrofotometre type SF-18 - M.: Publishing house of standards, 1978.102
36. Proceduren for udvikling, koordinering og godkendelse af et æstetisk komplet udvalg af dekorative materialer - M.: VNIITE, 1975.
37. RMG 29-99 Metrologi. Grundlæggende udtryk og definitioner.
38. RMG 43-2001 Anvendelse af "Vejledning til udtryk for måleusikkerhed".
39. Fotometer for permanente lyskilder FPI. Teknisk beskrivelse og betjeningsvejledning - L.: forlag "GOI opkaldt efter SI. Vavilov", 1979, 37 s.
40. Yustova E. P. Tabeller over grundlæggende kolorimetriske mængder - M.: Publishing House of the Committee of Standards, Measures and Measuring Instruments, 1967.
41. Yustova E. P. Farvemålinger (kolorimetri) - St. Petersburg: St. Petersburg State University Publishing House, 2000, 399 s.
42. Billmeyer F. W., Jr., Marcus R. T. Effekt af belysnings- og visningsgeometri på farvekoordinaterne af prøver med forskellige overfladeteksturer - Applied Optics, 1969, nr. 8, pp. 1763-1768.
43. CIE, CIE-publikation 15.2, Kolorimetri, 3. udg. - Wien: Commission International de l'Eclairage (CIE), Centralbureau for CIE, 2004. 45. nunt R. W. G. Måling af farve (3. udgave) - Chichester: Fountain Press, 1998, 344 rub.
44. Mabon T. J. Farvemåling af plast: hvilken geometri er bedst. - Den regionale tekniske konference for Society of Plastics Engineers, Cherry Hill, NJ, 1992.
45. Malacara-nemandez D., Farvesyn og kolorimetri: Teori og anvendelser. - Bellingham: SPIE Optical Engineering press, 2002,176 s.
47. Ohno y. Farveproblemer på hvide LED'er. - OIDA workshop foreløbig rapport, 2000.103
48. Rich D. Effekten af at måle geometri på computerens farvetilpasning. - Farveforskning og anvendelse, 1988, nr. 13, s. 113-118.
49. RiesH., Leikel., Muschaweck J. Optimeret additiv blanding af farvede lysemitterende diodekilder. - Optisk teknik, 2004, Vol. 43, JST" 7, s. 1531-1536.
50. Ryer A. D. Lysmålingshåndbog. - Newburyport: Tekniske publikationer afd. International Light Inc., 1998, 64 s.
51. Shevell S. Videnskaben af farve (2. udg.). - Washington: OSA og Elsevier Science, 2003, 336 s.
52. Zukauskas A. et al. Optimering af hvide polykromatiske halvlederlamper. - Anvendt fys., 2002, nr. 80, s. 234.
53. Zukauskas A., Ivanauskas F., Vaicekauskas R., Shur M. S., Gaska R. Optimering af multichip hvid solid state-kilde med fire eller flere LED'er.-Proc. SPIE 4445, 2001, s. 148-155,104
Bemærk venligst ovenstående videnskabelige tekster udstationeret til informationsformål og opnået gennem anerkendelse originale tekster afhandlinger (OCR). Derfor kan de indeholde fejl forbundet med ufuldkomne genkendelsesalgoritmer.
Der er ingen sådanne fejl i PDF-filerne af afhandlinger og abstracts, som vi leverer.
Farvemålinger metoder til måling og kvantificering af farve. Sammen med forskellige metoder til matematisk beskrivelse af farvens farve og. udgøre emnet for kolorimetri. Som følge heraf har C. og. Der bestemmes 3 tal, de såkaldte. farvekoordinater (CC), som helt bestemmer farven (under visse strengt standardiserede betingelser for at se den). Grundlaget for den matematiske beskrivelse af farve i kolorimetri er den eksperimentelt etablerede kendsgerning, at enhver farve, underlagt ovenstående betingelser, kan repræsenteres som en blanding (sum) af visse mængder af 3 lineært uafhængige farver, dvs. sådanne farver, hver af som ikke kan repræsenteres som en sum nogen mængder af 2 andre farver. Der er uendeligt mange grupper (systemer) af lineært uafhængige farver, men kun få af dem bruges i kolorimetri. Tre udvalgte lineært uafhængige farver kaldes primærfarver (se primærfarver) ;
de definerer farvekoordinatsystemet (CCS). Så er de 3 tal, der beskriver en given farve, mængderne af primærfarver i en blanding, hvis farve visuelt ikke kan skelnes fra den givne farve; dette er centralkomiteen i denne farve. Eksperimentelle resultater, som danner grundlaget for udviklingen af kolorimetrisk CCS, opnås ved at beregne et gennemsnit af observationsdata (under strengt definerede forhold) af et stort antal observatører; derfor afspejler de ikke nøjagtigt egenskaberne ved farvesyn (Se farvesyn) hos nogen bestemt observatør, men henviser til den såkaldte. til den gennemsnitlige standard kolorimetriske observatør. Ved at være relateret til en standardobservatør under visse uforanderlige forhold beskriver standardfarveblandingsdata og de kolorimetriske CKS konstrueret på dem faktisk kun det fysiske aspekt af farven uden at tage højde for ændringer i farveopfattelsen af øjet, når betingelserne ændres og af andre årsager (se Farve).
Når det centrale centrum af enhver farve er lagt ud langs 3 indbyrdes vinkelrette koordinatakser, er denne farve geometrisk repræsenteret af et punkt i tredimensional, såkaldt. farve, rum eller vektor ohm ,
hvis begyndelse falder sammen med oprindelsen af koordinater, og slutningen med det nævnte farvepunkt. Punkt- og vektorgeometriske fortolkninger af farve er ækvivalente, og begge bruges til at beskrive farver. Punkterne, der repræsenterer alle rigtige farver, udfylder et område af farverum. Men matematisk er alle punkter i rummet ens, så vi kan betinget antage, at punkter uden for området af rigtige farver repræsenterer nogle farver. Denne udvidelse af fortolkningen af farve som et matematisk objekt fører til begrebet det såkaldte. uvirkelige farver, som er praktisk talt umulige at realisere på nogen måde. Ikke desto mindre kan matematiske operationer udføres med disse farver på samme måde som med rigtige farver, hvilket viser sig at være yderst praktisk i kolorimetri. Forholdet mellem de primære farver i CFB er valgt således, at deres mængder, som giver en vis begyndelsesfarve i blandingen (oftest hvid), tages lig med 1. En slags "kvalitet" af farve, som ikke afhænger af den absolutte værdi af farvevektoren og kaldes dens kromaticitet, er geometrisk praktisk at karakterisere i todimensionelt rum - på et "enheds"-plan af farverum, der går gennem 3 enhedspunkter for koordinatakserne (akser med primærfarver). Skæringslinjerne mellem enhedsplanen og koordinatplanerne danner en ligesidet trekant på den, i hvis toppunkter er enhedsværdierne for de primære farver. Denne trekant kaldes ofte for Maxwells trekant. En farves kromaticitet bestemmes ikke af dens 3 CC'er, men af forholdet mellem dem, dvs. positionen i farverummet af en lige linje trukket fra oprindelsen gennem et punkt i en given farve. Med andre ord bestemmes kromaticiteten kun af retningen og ikke den absolutte værdi af farvevektoren, og den kan derfor karakteriseres ved positionen af skæringspunktet for denne vektor (eller den angivne rette linje) med enhedsplanet. I stedet for Maxwells trekant bruges ofte en farvetrekant af en mere bekvem form - rektangulær og ligebenet. Kromaticitetspunktets position i det bestemmes af to kromaticitetskoordinater, som hver er lig med kvotienten for at dividere et af de centrale centre med summen af alle 3 centrale centre. To kromaticitetskoordinater er tilstrækkelige, fordi per definition er summen af dens 3 koordinater lig med 1. Kromaticitetspunktet for den oprindelige (reference) farve, for hvilken de 3 farvekoordinater er lig med hinanden (hver lig med 1/3), er placeret i midten tyngdekraften af farvetrekanten. Repræsentationen af farve ved hjælp af CKS bør afspejle egenskaberne ved menneskets farvesyn. Derfor antages det, at grundlaget for al CCS er den såkaldte. fysiologisk CCS. Dette system er bestemt af 3 funktioner af spektral følsomhed (se spektral følsomhed) 3 forskellige typer lysmodtagere (se lysmodtagere) (de såkaldte kegler), der er til stede i nethinden (se nethinden)
menneskelige øjne og ifølge den mest almindeligt anvendte trefarveteori om farvesyn er ansvarlige for menneskets farveopfattelse. Disse 3 modtageres reaktioner på stråling anses for at være den centrale koncentration i det fysiologiske centralnervesystem, men funktionerne af øjets spektrale følsomhed kan ikke fastslås ved direkte målinger. De bestemmes indirekte og bruges ikke direkte som grundlag for at konstruere kolorimetriske systemer. Farvesynets egenskaber tages i betragtning i kolorimetri baseret på resultaterne af eksperimenter med farveblanding. I sådanne forsøg foretages en visuel sammenligning af rene spektrale farver (dvs. farver svarende til monokromatisk lys (Se Monokromatisk lys) med forskellige bølgelængder) med blandinger af de 3 primære farver. Begge farver observeres side om side på 2 halvdele af det fotometriske sammenligningsfelt. Når udligning er opnået, måles mængderne af de 3 primærfarver og deres forhold til mængderne af primærfarver taget som 1 i blandingen, der udligner den valgte reference hvide farve. De resulterende værdier vil være det centrale centrum af den udlignede farve i det centrale farvekoordinatsystem, bestemt af enhedens primærfarver og den valgte hvide referencefarve. Hvis enhedsmængder af røde, grønne og blå primærfarver er angivet som (K), (Z), (S), og deres mængder i blandingen (CC) - K, Z, S, så kan resultatet af udligningen være skrevet i form af en farveligning: C * = K (K) + Z (Z) + S (S). Den beskrevne procedure tillader ikke, at størstedelen af rene spektrale farver udlignes med blandinger af enhedens 3 primære farver. I sådanne tilfælde føjes en vis mængde af en af hovedfarverne (eller endda to) til den udlignede farve. Farven på den resulterende blanding udlignes med blandingen af de resterende 2 primære farver på enheden (eller med en). I farveligningen tages der højde for dette ved at flytte det tilsvarende led fra venstre side til højre. Så hvis rød farve blev tilføjet til feltet for den målte farve, så er C* = - K (K) + Z (Z) + C (S). Ved at antage negative CC-værdier kan alle spektrale farver udtrykkes gennem de valgte tre primære farver. Ved at beregne et gennemsnit af resultaterne af en lignende procedure for flere observatører blev der opnået værdier for mængden af 3 specifikke farver, der kræves i blandinger, der visuelt ikke kunne skelnes fra rene spektrale farver, der svarer til monokromatisk stråling af samme intensitet. Når man grafisk plotter afhængigheden af mængderne af primærfarver af bølgelængden, opnås funktioner af bølgelængden, kaldet farveadditionskurver eller blot additionskurver. Additionskurver spiller en vigtig rolle i kolorimetri. Ud fra dem er det muligt at beregne mængden af primærfarver, der kræves for at opnå en blanding, der visuelt ikke kan skelnes fra strålingsfarven af en kompleks spektral sammensætning, dvs. det centrale centrum af denne farve i det centrale farvekoordinatsystem, bestemt af disse additionskurver. For at gøre dette er farven på kompleks stråling repræsenteret som en sum af rene spektrale farver svarende til dens monokromatiske komponenter (under hensyntagen til deres intensitet). Muligheden for en sådan repræsentation er baseret på en af de eksperimentelt etablerede love for farveblanding, ifølge hvilken CC'erne for blandingens farver er lig med summen af de tilsvarende koordinater for de farver, der blandes. Således karakteriserer additionskurverne reaktionerne på stråling fra 3 forskellige strålingsmodtagere. Det er indlysende, at funktionerne af den spektrale følsomhed af 3 typer modtagere i den menneskelige nethinde repræsenterer additionskurver i det fysiologiske centralnervesystem. Hver af det uendeligt store antal mulige CFB'er har sin egen gruppe af 3 additionskurver, og alle grupper af additionskurver er forbundet med lineære sammenhænge. Som følge heraf kan additionskurverne for enhver af alle 1 mulige CKS betragtes som lineære kombinationer (se Lineær afhængighed) af de spektrale følsomhedsfunktioner af 3 typer modtagere af det menneskelige øje. Faktisk er grundlaget for alle CFB'er et system, hvis additionskurver blev bestemt eksperimentelt på den ovenfor beskrevne måde. Dens primære farver er rene spektralfarver svarende til monokromatisk stråling med bølgelængder på 700,0 (rød), 546,1 (grøn) og 435,8 nm(blå). Indledende (reference) kromaticitet - kromaticiteten af en hvid farve med lige energi E(dvs. emissionsfarver med en ensartet fordeling af intensitet over hele det synlige spektrum). Tilføjelseskurverne for dette system, vedtaget af Den Internationale Belysningskommission (CIE) i 1931 og kendt som det internationale kolorimetriske system CIE RGB (fra engelsk, tysk, rød, rot - rød, grøn, grun - grøn, blå, blå - blå , blå), vist i ris. 1
. Additionskurver af MKO RGB-systemet
have negative sektioner (negative mængder af primærfarver) for nogle spektralfarver, hvilket er ubelejligt for beregninger. Derfor sammen med RGB-systemet
MKO i 1931 vedtog et andet CKS, XYZ system ,
som ikke havde RGB-systemets ulemper og som gav en række andre muligheder for at forenkle beregninger. Primære farver ( x), (Y), (Z) i XYZ-systemet er uvirkelige farver valgt således, at additionskurverne for dette system ( ris. 2
) ikke har negative sektioner, og koordinaten Y lig med lysstyrken (Se Lysstyrke) af det observerede farvede objekt, fordi additionskurve på falder sammen med den relative spektrale lyseffektivitetsfunktion (Se Spektral lyseffektivitet) for standard CIE-observatøren til dagssyn. På ris. 3
viser en kromaticitetsgraf (farvetrekant) x, y systemer XYZ. Det viser linjen af spektral kromaticitet, linjen for magenta kromaticitet, farvetrekanten ( R)
(G) (I) MKO RGB-systemer ,
kromaticitetslinjen for strålingen fra en absolut sort krop og kromaticitetspunkterne for standard CIE-lyskilder A, B, C Og D. Lige energi hvid kromaticitet E(referencekromaticiteten for XYZ-systemet) er placeret i tyngdepunktet af farvetrekanten i XYZ-systemet. Dette system er blevet udbredt og er meget udbredt i kolorimetri. Men det afspejler ikke øjets farvekendetegnende egenskaber, dvs. de samme afstande på kromaticitetsgrafen x, y i dens forskellige dele svarer ikke til den samme visuelle forskel mellem de tilsvarende farver ved samme lysstyrke (se Farvekontrast).
Det har stadig ikke været muligt at skabe et helt visuelt homogent farverum. Dette skyldes hovedsageligt den ikke-lineære karakter af visuel perceptions afhængighed af intensiteten af excitation af farvefølsomme fotoreceptorer (se fotoreceptorer)
(lysreceptorer i nethinden). Mange empiriske formler er blevet foreslået til at beregne antallet af farveforskelle (farvetærskler) mellem forskellige farver. En mere begrænset opgave - at skabe en visuelt ensartet kromaticitetsgraf - er tilnærmelsesvis løst. ICE anbefalede denne tidsplan i 1960 u, v, opnået i 1937 af D. L. McAdam ved at ændre grafen foreslået af D. B. Judd (begge USA) baseret på talrige eksperimentelle data. For at beregne antallet af farvediskrimineringstærskler ΔE mellem forskellige farver på nuværende tidspunkt (1970'erne), i henhold til den midlertidige anbefaling fra CIE, bruges den empiriske formel for G. Vyshetsky: Beskrivelsen ovenfor viser, at formålet med farvemålingsprocessen er at bestemme dens CC i nogle CF. Oftest er dette det standard MKO XYZ kolorimetriske system.
Når farve (i objektive farveberegninger mener vi altid farven på en farvet genstand eller lyskilde (Se)) er repræsenteret af den spektrale fordeling af stråling (udsendt af kilden eller reflekteret eller transmitteret af objektet), så for at finde dens central værdi er det nødvendigt at bruge additionskurver som vægtkurvefunktioner, der evaluerer denne stråling. Denne vurdering kan udføres på to måder. Den første måde (den såkaldte spektrofotometriske metode til farvekorrektion) består i at måle den spektrale fordeling af strålingsenergi og efterfølgende beregning af farvekoncentrationen ved at gange den fundne spektralfordelingsfunktion med 3 additionsfunktioner og integrere produkterne. Hvis E(λ) -
kildespektralfordelingsfunktion, ρ(λ)
- funktionen af den spektrale refleksion eller transmission af et objekt, X, Y, Z bestemmes som følger: (integration udføres i bølgelængdeområdet for synlig stråling - fra 380 til 760 nm). I praksis erstattes integration af summering over intervallet Δλ (fra 5 til 10 nm),
fordi integrand spektralfunktioner er normalt ubelejlige til integration: Den spektrale fordeling af stråling og den spektrale karakteristik af refleksion (transmission) måles ved at nedbryde lys til et spektrum, for eksempel i et spektrofotometer
eller Monochromator e. Additionskurver er specificeret i form af tabeller med specifikke koordinatværdier i 5 eller 10 nm. Der er også værditabeller E(λ)
etc. til standard lyskilder MKO A, B, C, D, repræsenterer de mest typiske naturforhold ( B, C Og D) og kunstige ( EN) belysning. Den anden måde af C. og. baseret på additionskurver - dette er en analyse af stråling ved hjælp af 3 lysmodtagere (se lysmodtagere) ,
Spektral følsomhedskarakteristika (se spektral følsomhed)
som falder sammen med additionskurverne. Hver sådan fotoelektrisk konverter udfører handlingerne med at multiplicere 2 spektralfunktioner og integrere produkterne, som et resultat af hvilket det elektriske signal ved dets output er lig (med passende kalibrering af enheden) med en af CC'erne. Sådanne farvemåleinstrumenter kaldes fotoelektriske (eller objektive) kolorimetre. De estimerer den resulterende stråling under hensyntagen til både den selektive refleksion (eller transmission) af ikke-selvlysende genstande og belysning, dvs. enheden "ser" hvad øjet ser. Den største vanskelighed ved fremstilling af fotoelektriske kolorimetre er den tilstrækkeligt nøjagtige "dannelse" af additionskurver, for hvilke passende filtre normalt vælges. Hvis instrumentet er designet til at arbejde med x̅-additionskurver, , så er det sværest at danne en dobbeltpuklet kurve x̅ ( ris. 2
). Normalt er hver af dens grene dannet separat; så indeholder enheden 4 kanaler (filtre). Nogle gange bruger kolorimetre andre CKS, hvis additionskurver alle er enkeltpuklede. En af kolorimeterkanalerne kan samtidig fungere som lysstyrkemåler. Ofte sørger sådanne enheder for beregning af kromaticitetskoordinater. Maksimal præcision C. og. fotoelektriske kolorimetre til kromaticitet i koordinater x, y spænder fra 0,002 til 0,005. En anden grundlæggende mulighed for C. og. er den direkte definition af centralkomiteen. Det er naturligvis ikke altid muligt, fordi... i det generelle tilfælde exciteres farvefornemmelser af lysstråling af en vilkårlig spektral sammensætning, og CC eksisterer ikke fysisk. Direkte måling af farvekoncentrationen er mulig i tre-farve additive farveskabelsesenheder, der f.eks. bruges til at gengive farvebilleder. De primære farver på en sådan enhed bestemmes af CFB, og deres mængder i blandingen, der giver en bestemt farve, er CF af denne farve i CFB af enheden. Et eksempel på en sådan enhed er et tre-farvet kineskop ,
hvor separat kontrol af gløden af 3 fosforer (se fosfor) sikrer produktionen af hele sæt af farver, hvis kromaticiteter er indeholdt i farvetrekanten bestemt af kineskopets primære farver (kromaticiteten af lyset af fosfor). , se Farve-tv). For direkte at måle mængderne af de 3 primærfarver i farveblandingen gengivet på kinescope-skærmen, dvs. CC'en i kineskopets CKS, kan du bruge en fotoelektrisk strålingsdetektor med en vilkårlig spektral følsomhed, så længe den ikke gør det. gå ud over det synlige spektrum. Med en måleenhed forbundet til en sådan modtager er det nok at måle glødeintensiteten af individuelle fosfor i kineskopet en efter en. (Når man måler lysintensiteten af en rød fosfor, "slukkes de stråler, der exciterer grønne og blå farver" osv.) Kalibrering af en sådan enhed består i at tage dens aflæsninger, mens man skiftevis måler lysintensiteten af 3 fosforer efter indstilling af reference hvid farve på skærmen, dvs. ... farver med referencekromaticiteten for kinescope CKS og maksimal lysstyrke. Efterfølgende, ved måling af forskellige farver, opdeles instrumentaflæsningerne i aflæsninger for de tilsvarende primærfarver med referencefarven hvid. Resultaterne af en sådan opdeling vil være centralkomiteen i kinescopes CKS. Under kalibreringen indstilles den hvide referencefarve så nøjagtigt som muligt ved hjælp af andre instrumenter (spektrofotometer, fotoelektrisk kolorimeter) eller visuelt ved hjælp af en speciel hvid standard. Nøjagtigheden af indstilling af den hvide referencefarve under kalibrering bestemmer nøjagtigheden af efterfølgende farver. Du kan få værdierne for den centrale cirkulation i andre centrale koefficienter (for eksempel internationale) ved at genberegne instrumentaflæsningerne ved hjælp af formlerne til konvertering af den centrale cirkulation. For at udlede konverteringsformler skal du kende kromaticitetskoordinaterne for den hvide referencefarve og primærfarverne for et givet kineskop, som måles med en anden metode. Den store fordel ved en sådan direkte måling af CB sammenlignet med C. og. anvendelse af et fotoelektrisk kolorimeter er, at der ikke er behov for at danne bestemte kurver over fotodetektorens spektrale følsomhed. Ts. og. ved hjælp af den beskrevne metode er det muligt at udføre fuld farveglød på skærmen uden at slukke for strålerne, der exciterer individuelle fosfor. I dette tilfælde skal enheden have 3 lysfiltre med vilkårlige, men forskellige spektrale egenskaber. I en sådan enhed er hver aflæsning summen af 3 aflæsninger af en enkeltfilteranordning for alle 3 separate farveluminescenser. For at opnå CC-værdier fra 3 aflæsninger af en tre-filter-enhed, bruges en konverteringsmatrix, hvis elementer bestemmes under kalibrering af enheden. Kalibrering består af sekventielle målinger af hver af enhedens kanaler af hver af fosforens farvede gløder separat efter indstilling af den hvide referencefarve på skærmen. Den specificerede genberegning såvel som overgangen fra CC i CKS af kinescope til den internationale CKS i en enhed af den beskrevne type kan udføres automatisk ved hjælp af et specielt indbygget elektrisk kredsløb. At. Du kan modtage aflæsninger direkte fra kineskopets CMS eller fra det internationale CMS. Centralkredsløbet bestemmes også, når C. og. visuelle kolorimetre. Observatøren opnår ved at justere mængderne af de 3 primære farver i en sådan enhed visuel identitet af farven på blandingen af disse farver og den målte farve. Derefter måles farven på blandingen i stedet for sidstnævnte. Og dens CC er simpelthen mængderne af de primære farver i kolorimeteret, relateret til mængderne af disse samme farver, der er inkluderet i blandingen, hvilket giver den hvide referencefarve på kolorimeteret. Det er endnu nemmere at måle mængden af primærfarver i et visuelt kolorimeter end i et farvebilledrør. Det er nok at læse aflæsningerne af 3 skalaer, kalibreret i henhold til åbningen af spalterne, der transmitterer lysstrømme af de tilsvarende farver til sammenligningsfeltet. Når man bruger visuelle kolorimetre, er det således ikke farven på prøven, der måles direkte, men dens metamer - farven på en blanding af de tre primære farver i kolorimeteret. Processen med visuel udligning af to farver tjener i dette tilfælde til at opnå en metamer af farven på prøven, hvis CC let kan måles. Fordelen ved visuel kolorimetri er den høje nøjagtighed af farvemålinger. Ulempen er, at de opnåede resultater er gyldige for en specifik observatør (udfører visuel udligning af to farver), og ikke for en standard observatør. Derudover gør denne metode det vanskeligt at måle farverne på objekter i stedet for individuelle prøver. Princippet om visuel sammenligning af den målte farve med en farve, hvis farvekoncentrationer er kendte eller let kan måles, anvendes også til farvemåling. ved hjælp af farveatlas. Sidstnævnte er sæt af farveprøver i form af malede papirer, som er systematiseret i en bestemt rækkefølge. Ved sammenligning med den målte farve vælges en prøve fra det atlas, der er tættest på den. Den målte farve modtager navnet på denne prøve i overensstemmelse med det notationssystem, der er vedtaget i dette atlas. For at udtrykke det i den internationale CKS måles alle atlasprøver på forhånd i dette system under bestemt belysning. Det er tilrådeligt at observere de målte farver under samme belysning. Farveatlass giver dig mulighed for at måle farverne på objekter, og ikke kun specielle prøver, men diskretheden af sættet af farver i atlasset reducerer nøjagtigheden af målingerne, hvilket reduceres yderligere på grund af det faktum, at betingelserne for visuel sammenligning her er værre end med visuel kolorimetri. I USSR bruges Rabkin og VNIIM farveatlas; i USA er målinger ved hjælp af Munsell atlas (Menzell) meget brugt. Ts. og. at bruge farveatlas er omtrentlige og kan med succes udføres, hvor der ikke er behov for større nøjagtighed, eller hvor det er ubelejligt at bruge andre metoder. Udtrykket af farve i et specifikt centralt koordinatsystem, dvs. når dets centrale koordinater (eller lysstyrke og kromaticitetskoordinater) specificeres, er universelt og mest almindeligt anvendt. Men de tyr også til andre metoder til kvantitativt at udtrykke farve. Et eksempel er det netop beskrevne udtryk for farve i systemet af et farveatlas. En anden sådan metode er udtryk for farve gennem dens lysstyrke, fremherskende bølgelængde og kolorimetriske renhed af farve. (De sidste to parametre karakteriserer farve.) Fordelen ved denne metode ligger i den tætte overensstemmelse mellem de 3 anførte farveparametre til dens sædvanlige subjektive karakteristika (se.
