Цвет спектральные характеристики и основные стимулы
Цвет — свойство света вызывать определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом отражаемого или испускаемого излучения. Свет разных длин волн возбуждает разные цветовые ощущения. Однако цвет сложного излучения не определяется однозначно его спектральным составом.
Спектральные цвета — цвета, которым по зрительному ощущению человека можно поставить в соответствие видимый свет, имеющий определённую длину волны. Их можно интерпретировать, как узкие (вплоть до монохроматичности) участки непрерывного спектра видимого светового излучения
Цвета спектральные
семь цветов, на которые условно разделяют спектр видимого излучения (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый).
Цветовой стимул, попадающий в глаз наблюдателя, представляет собой сумму отдельных стимулов, которые воздействовали бы на глаз от каждого из трех перечисленных световых потоков, если бы источники двух других были отключены.
Цветовые стимулы обычно бывают метамерными лишь относительно какого-либо одного определенного наблюдателя, например стандартного наблюдателя МКО 1931 г. При замене наблюдателя функции сложения х ( X), у ( X), z ( X) сменяются другой группой функций, и нельзя ожидать, что условия цветового равенства, задаваемые уравнениями (2.20), будут по-прежнему справедливы. Обычно цветовое равенство для второго наблюдателя не сохраняется, и оба стимула будут для него разноцветными. Там рассматривались четыре цветовых несамосветящихся стимула, которые были метамерными относительно стандартного наблюдателя МКО 1931 г. При переходе к дополнительному стандартному наблюдателю МКО 1964 г., соответствующему переходу при полях зрения от 2 до 10, было отмечено, что ни один из четырех несамосветящихся стимулов не сохранил своего цвета и все они перестали быть метамерными.
41.Понятие светлоты, насыщенности,цветового тона, цветового различия и методы их определения.
Светлота цвета - одно из основных качеств цвета, связанное с количественным соотношением отраженного света и поглощенного поверхностью предмета цвета. Уровень светлоты окрашенных объектов определяется при сравнении их с ахроматическими объектами и при выявлении степени их приближения к белому цвету, отражающему максимум света, и удаления от черного цвета, поглощающего максимум света .
Цветовой тон — это качество цвета, позволяющее сравнить его (то есть цвет) с одним из пспектральных или пурпурных цветов.
Насыщенность — это степень отличия хроматического цвета от ахроматического, равного ему по яркости.
Цветовое различие- различие между двумя цветами в колориметрии.
42.Понятие белизны, желтизны,прозрачности и непрозрачности.Методы их определения при контроле качества товаров.
Белизной называют способность поверхности диффузно отражать падающее освещение во всем его спектре, при этом пропускание и поглощение должны быть минимальными. Просвечиваемость уменьшает белизну. Нанесение блестящей глазури также уменьшает белизну.
Желтизна-метод определения-калдин обогащенный.Метод основан на измерении коэфф.отражения поверхности испытуемого образца в красной и синей областях спектра по отношению к коэф. Отображения абсолютного отражения абсолютного отражателя,принимаемого за 100 %. За желтизну каолина принимают разность между коэффициентами отражения образца при эффективных длинах волн 612 нм и 457 нм.Желтизну каолина исчисляют по формуле G=r612-r457.
Для измерения белизны применяется фотометрический прибор, соответствующий требованиям ГОСТ 30116.. Для измерения белизны образцов, содержащих оптические люминесцентные отбеливатели, в приборе должен быть источник света, создающий освещение, близкое к дневному, например, ртутная лампа высокого давления, дающая излучение с длиной волны преимущественно 366 нм, снабженная корректирующим светофильтром из стекла марки БС-8 по ГОСТ 9411 толщиной 1,2 мм, либо источник Д65
За прозрачность принимают способность краски направлен но пропускать лучи света через красочный слой; степень непрозрачности при этом характеризуется внутренним рассеиванием красочного слоя. Сущность метода заключается в определении оптической плотности оттисков с заданной толщиной слоя, отпечатанных триадными красками на черном фоне, с последующим переводом полученного значения в величину отражения.
На пробопечатном устройстве получают оттиски на бумаге черной краской с толщиной красочного слоя 2±0,1 мкм (см. метод определения интенсивности). Из меряют на денситометре оптические плотности сухих оттисков с тремя светофильтрами: красным, зеленым и синим. Значения измеренных оптических плотностей не должны быть менее 2,0 при допуске 5%.
На оттисках черной краски печатают испытуемой цветной краской серию образцов с толщиной красочного слоя 0,7 - 3 мкм, причем интервалы толщины красочного слоя должны быть 0,3 - 0,5 мкм. Сушат образцы 24 ч и измеряют на денситометре плотности сухих образцов не менее чем в трех точках с соответствующими светофильтрами: для оттисков, отпечатанных желтой краской,- с зеленым; пурпурной краской - с красным; голубой с синим. По данным измерений вычисляют средние арифметические величины и переводят в величину отражения R с точностью до 0,01 %.
Мутность воды обусловлена содержанием взвешенных в воде мелкодисперсных примесей – нерастворимых или коллоидных частиц различного происхождения.
Мутность воды обусловливают и некоторые другие характеристики воды – такие, как:
– наличие осадка, который может отсутствовать, быть незначительным, заметным, большим, очень большим, измеряясь в миллиметрах;
– взвешенные вещества, или грубодисперсные примеси, – определяются гравиметрически после фильтрования пробы, по привесу высушенного фильтра. Этот показатель обычно малоинформативен и имеет значение, главным образом, для сточных вод;
– прозрачность, измеряется как высота столба воды, при взгляде сквозь который можно различать узнаваемый знак (отверстия на диске, стандартный шрифт, крестообразная метка и т.п.). Мутность определяют фотометрически (турбидиметрически – по ослаблению проходящего света или нефелометрически – по светорассеянию в отраженном свете), а также визуально – по степени мутности столба высотой 10–12 см в мутномерной пробирке. В последнем случае пробу описывают качественно следующим образом: прозрачная; слабо опалесцирующая; опалесцирующая; слабо мутная; мутная; очень мутная (ГОСТ 1030). Указанный метод мы и приводим далее в качестве наиболее простого в полевых условиях.
43.Устройство лейкометра и принцип определения белизны товаров. ля измерения белизны применяется фотометрический прибор, соответствующий требованиям ГОСТ 30116.
5.1.1 Для измерения белизны образцов, содержащих оптические люминесцентные отбеливатели, в приборе должен быть источник света, создающий освещение, близкое к дневному, например, ртутная лампа высокого давления, дающая излучение с длиной волны преимущественно 366 нм, снабженная корректирующим светофильтром из стекла марки БС-8 по ГОСТ 9411 толщиной 1,2 мм, либо источник Д65 по ГОСТ 7721.
Примечание. Для испытания бумаги и картона, не содержащих оптических люминесцентных отбеливателей и содержащих оптические люминесцентные отбеливатели, применяют Фотометр белизны бумаги – лейкометр фирмы Carl Zeiss JENA.
Допускается использовать спектрометры типов Спекол-10; Спекол-11 с шаровой приставкой Rd/0 для измерения белизны бумаги и картона, не содержащих люминесцентных отбеливателей. Спектрофотометры указанных типов настраивают по поверочным пластинам, со значением белизны отличаюшимся от значения белизны, контролируемой продукции не более чем на 10%.
5.1.2 Абсолютная погрешность фотометра не должна превышать 0,5% белизны при измерении белизны образцов, не содержащих оптических люминесцентных отбеливателей. и 1,0% при измерении белизны образцов, содержащих оптические люминесцентные отбеливатели.
5.2 Фильтр, который вместе со спектральными характеристиками прибора должен обеспечить эффективную длину волны (457 + 0,5) нм и полуширину пропускания 44 нм.
5.3 Две рабочие поверочные пластины, которые должны соответствовать требованиям, изложенным в ГОСТ 30116.
Рабочие поверочные пластины следует не реже одного раза в 10 дней калибровать сличением с образцовыми средствами измерений при помощи фотометрического прибора по ГОСТ 30116.
Для калибровки следует применять образцовые средства измерений (стандартные образцы), значения белизны которых отличаются от значения белизны рабочей поверочной пластины не более чем на +5%. Измеренные значения белизны округляют до 0,1% и записывают на временном свидетельстве до следующей калибровки сличением.
44.Приборы для определения колориметрических характеристик- спектроколориметры и спектрофотометры. Устройство и принцип действия.
Спектроколориметр -Прибор предназначен для измерения координат цветности и коррелированной цветовой температуры источников, освещенности, создаваемой нормально расположенными источниками, и яркости самосветящихся и несамосветящихся поверхностей накладным способом и яркости киноэкранов. Применяются для измерения цветовых характеристик и освещенности сигнальных огней, световых табло, рекламных экранов, киноэкранов, светофоров и т.д. Принцип действия прибора основан на измерении спектра излучения источника оптического излучения в видимой области (390 … 750) нм с последующей математической обработкой результатов измерения с помощью микропроцессорного устройства.
Спектрофотометры-применяется при необходимости измерения концентрации какого-либо раствора, его оптической плотности, а также позволяет проводить кинетические измерения. Различают спектрофотометры, работающие с различными диапазонами длин волн, которые являются определяющим фактором при их использовании. Принцип действия этих приборов основан на сравнении потока излучений, попадающих на какой-либо предмет, с отражаемым от этого предмета потоком излучений. Также излучения могут поглощаться, либо рассеиваться, что тоже учитывается при проведении исследований. Результаты измерений, которые проводят спектрофотометры, будут зависеть от свойств поверхности предмета, его формы, а также от длин волн потока излучения. Кроме этого, при различных условиях, в которых проводятся исследования, их результаты также будут отличаться. Поэтому во время обследования нужно учитывать направление освещения на предмет, его поляризацию и температуру окружающей среды.
45.Диффузное и зеркальное отражения света. Показатель блеска.
Отражение зависит от границы между средами. Если ее поверхность ровная, неровности меньше длины волны, то она называется зеркальной. Зеркальная поверхность отражает падающие лучи направленно. Например, поверхности гладкого стекла или металла, в т.ч. не плоские – капли ртути или ее вращающегося круга, рефлектора,- любые зеркала. В плоском зеркале параллельные лучи такими и остаются и изображение мало отличается от предмета (Уже Платон описывал отражение в кривых зеркалах, изменение левого-правого и верха-низа в нем, а сферические зеркала использовали для концентрации лучей Солнца и в телескопе-рефлекторе).
Не зеркальная, неровная, шероховатая поверхность состоит из разнонаправленных участков и перпендикулярно им рассеивает свет и параллельные лучи по разным, всем направлениям. Так отражают свет белые предметы, например, бумага и снег, не давая изображения предмета.
Такое отражение и свет называются рассеянным или диффузным (с «диффузией» света по всем направлениям). Благодаря ему и видны все предметы, не излучающие свет (в т.ч. поверхность зеркала). Рассеянный свет полнее освещает и меньше утомляет глаза и для рассеивания используют лампы с матовым стеклом, абажуры, направляют их свет на потолок.
Блеск-способность поверхности отражать направленные световые лучи.
Степень блеска - технический показатель, характеризующий уровень блеска и дающий ему количественную оценку при различных углах освещения и наблюдения направленного светового потока на лакокрасочные, эмалированные и другие поверхности. Степень блеска влияет на интенсивность и глубину цвета покрытия в естественном и искусственном освещении. Чем выше степень блеска, тем сильнее отражение света, и тем ярче кажется цвет.
Количественная оценка блеска поверхности наблюдателем также определяется соотношением между интенсивностями зеркально и диффузно отраженного света. Кроме количественных оценок, блеск поверхности характеризуется качественными признаками, например металлический, жемчужный, алмазный, стеклянный, шелковый и т.д. Подобные специфические виды блеска во многих случаях определяют декоративные свойства поверхностей. Это относится к поверхностям минералов, а также различных изделий искусственного происхождения (например, синтетического жемчуга, шелка, перламутровых пигментов).
Степень блеска покрытия зависит от нескольких факторов:
способ нанесения;
толщина;
тип окрашиваемой поверхности;
окружающая среда.
Блеск покрытия определяется с помощью блескомера, в котором углы падения света (равные углам отражения, измеряемым от нормали) могут быть выбраны в соответствии с величиной блеска:
85° - для матовых поверхностей (10-30 единиц при 60°)
60° - для умеренного блеска (30-70 единиц)
20° - для высокоглянцевых поверхностей (>70 единиц при 60°)
С помощью светоприемника определяется количество (в %) отраженного света.
46.Устройство и принцип работы гониофотометра.
ГОНИОФОТОМЕТР - фотометр для измерения зависимости фотометрич. величины от направления. Г., используемый в фотометрии для измерения угловых энергетич. характеристик источников света (ламп) и световых приборов размером до 2 м, как правило, является уникальным сооружением размером до 10 м, в центр к-рого помещается исследуемый источник. Измеряющее силу света фотоприёмное устройство Г. часто является системой телецентрич. типа размером до 2 м и изготавливается с использованием параболич. зеркал и линзовых объективов или стопы пластин с множеством отверстий. В других случаях освещённость измеряют люксметром. Обычно в горизонтальной плоскости вращается исследуемый источник, а в вертикальной-фотоприёмное устройство Г. Точность отсчёта углов на гониометре - до 0,5°. Однако Г., предназначенные для измерений в пределах малых углов (единицы градусов; напр., лазерногоизлучения), обладают высоким угловым разрешением (~10'). На основании снимаемых на Г. индикатрис коэф. отражения, пропускания, яркости изучаются параметры и характеристики веществ, сред, тел, в частности оптич. материалов, аэрозолей и др.
Принцип работы.
Система снабжена детекторами дальней и ближней зоны. Исследуемый источник света расположен в центре вращения гониометра. он поворачивается только вокруг вертикальной оси без изменения своего положения и остается неподвижным во время самого фотометрирования, что, таким образом, обеспечивает высокую стабильность источника света.