Главная - Литература

[0] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Описаны цветоизмерительные приборы, методы измерения малых цветовых различий и оценки белизны тканей, расчетные способы подборе ом ее и красителей при воспроизведении заданного цвета.

Окружающие нас тела и предметы материального мира делятся на светящиеся и несветящиеся. Природные и искусственно созданные светящиеся тела испускают электромагнитные излучения с различными длинами волн, но только излучения с длиной волны от 380 до 780 нм (1 нм =109 м) вызывают у нас ощущение света и цвета. Излучения указанного диапазона длин волн называют видимым участком спектра. При действии на глаз излучений с длиной волны меньше 380 и больше 780 нм световых и цветовых ощущений не возникает.

Излучения делятся на монохроматические и сложные. Монохроматические - это излучения какой-либо одной длины волны. Сложные излучения состоят из нескольких монохроматических или содержат все излучения видимого участка спектра.

Если тело испускает световой поток, содержащий все излучения от 380 до 780 нм, и притом мощность этих излучений одинакова, цвет этого тела воспринимается как белый.

Монохроматические излучения вызывают ощущении различных цветов от красного до фиолетового. Если все многообразие видимых нами спектральных цветов разделить на восемь групп, то можно представить следующую зависимость между длиной волны излучений и вызываемыми ими ощущениями цвета (табл. 1). Конечно, разделение спектра на восемь цветовых зон является чисто условным. Цвет монохроматических излучений в пределах каждой зоны не

1 Ленин в.и. По/ш. собр. соч. Т. 18. С. 52.



Цвет

Длина волны моно-

Ширина участ-

хроматических из-

ка спектра,

лучений, нм

Красный 780-620 160

Оранжевый 620-585 35

Желтый 585-576 10

Желто-зеленый 575-550 25

Зеленый 550-610 40

Голубой 510-480 30

Синий 480-450 30

Фиолетовый 450-380 70

является неизменным. Глйэ различает в спектре громадное количество промежуточных оттенков, поскольку последовательность цветов спектра непрерывна и каждый цвет переходит в соседний плавно, постепенно.

Состав излучения светящихся тел характеризуется спектрами излучения, показывающими, какие монохроматические лучи испускаются телом и какова их мощность.

Подавляющее большинство окружающих нас предметов являются несветящимися. Собственного света они не излучают и мы видим их лишь в том случае, когда они освещены каким-либо источником света. Цвет несветящихся непрозрачных предметов обусловлен спектральным составом отраженного от них светового потока, а прозрачных предметов - составом прошедшего через них излучения.

Состав светового потока, отраженного или пропущенного телом, зависит от спектрального состава падающего на него света и отражательной или пропускательной способности тела. Способность тел отражать или пропускать те или иные лучи характеризуется с помощью спектров отражения или пропускания.

Все цвета делятся на две группы - ахроматические и хроматические. К ахроматическим относятся белые, черные и серые цвета. Все остальные цвета являются хроматическими.

Тела, имеющие ахроматический цвет, обладают неизбирательным отражением или пропусканием падающих на них лучей, т.е. они в равной степени отражают или пропускают излучения всех длин волн видимой части спектра- Спектры отражения или пропускания таких тел представляют из себя прямые, параллельные оси абсцисс (рис. 1). Точного разграничения между белыми и серыми, а также серыми и черными цветами не существует. Ориентировочно белые тела имеют коэффициент отражения выше 60%, черные- - меньше 10%.


SSB Ш 780 Длима 8аднб1,цм

Рис. 1. Спектры отражения поверхностей, имеющих пвет: I - хроматический; 2-4 - ахроматический (2 - белый, 3 - серый,-/- черный)

Избирательное отражение влечет за собою появление той или иной окраски, свойственной данному веществу или телу. Если, например, какое-нибудь вещество отражает только красные лучи, а все остальные поглощает, то при освещении белым светом оно будет казаться красным. Однако на практике веществ, которые отражали бы только один определенный участок спектра и полностью поглощали бы все остальные, не существует. Реальные тела всегда в какой-то мере отражают все лучи спектра.

Спектры излучения делятся на линейчатые н непрерывные. К1 линейчатым относятся спектры, в которых имеется одна или несколько спектральных линий. В непрерывных (или сплошных) спектрах представлены излучения всех длин волн видимой части спектра. Непрерывная линия таких спектров есть не что иное, как геометрическое место верхних точек спектральных линий.

Цвет сложных излучений является суммой ощущений, возникающих в результате действия на глаз составляющих его монохроматических лучей. Точные методы расчета цвета таких излучении рассматриваются в гд. 3. Для ориентировочной оценки цвета излучений с непрерывным спектром используется следующая методика.

Спектр излучения делится на три зоны: первую, включающую излучения от 380 до 480 нм; вторую, содержащую излучения от 480 до 560 нм; третью, с излучениями от 560 до 780 нм. В пределах каждой зоны определяется среднее значение мощности излучения, по соотношению этих мощностей судят о цвете. Сумма монохроматических лучей первой зоны дает ощущение синего цвета, второй ~ зеленого цвета, третьей - красного цвета. В соогветствин с такой разбивкой цвет любого сложного излучения можно рассматривать как результат воздействия на глаз синего, зеленого и красного излучений. Для излучения, имеющего белый цвет, характерна одинаковая мощность излучения во всех трех зонах спектра, а для хроматических по цвету излучений мощность в этих зонах различная. В световых потоках красного, зелёного и синего цвета преобладают излучения одной из




Длим Залпы, нм

Рис. 2. Спектры излучения светящихся тел, имеющих цвет:

а красный; 6 - оранжевый; в - желтый; г - зеленый; д - голубой"

е - синий; Ж - фиолетовый; з - пурпурный

соответствующих зон. Для световых потоков других цветов характерна более высокая мощность излучения в двух зонах: красной и зеленой (с более мощным излучением в красной зоне) - для излучений оранжевого цвета; красной и зеленой (мощность излучений в этих зонах примерно одинакова) - для излучений желтого цвета; зеленой и синей - для излучений голубого цвета. Фиолетовый цвет имеют лучистые потоки с более сильным излучением в сиией и красной зонах, причем мощность монохроматических лучей в сиией зоне выше, чем в красной. Если мощность излучений в этих зонах примерно одинакова, цвет лучистого потока пурпурный. Спектры излучений различного цвета приведены на рис. 2.

В результате изучения зависимости между спектральным составом излучений и цветом были установлены два следующих положения.

1. Если излучения отличаются по цвету, это всегда означает, что они различны по спектральному составу. Не может быть различных цветов, которым соответствовали бы одинаковые излучения. Если излучения одинаковы по спектральному составу, они всегда одинаковы и по цвету.

2. Одинаковые по цвету излучения не обязательно должны иметь один и тот же спектральный состав.

Один и тот же цвет могут иметь излучения с различным спектральным составом. Например, цвет, аналогичный любому цвету излучения с непрерывным спектром, может быть


600 700 Длина Йолны, нн

Рис. 3. Спектральные составы двух излучений, являющихся по цвету совершенно одинаковыми

получен путем добавления к определениому монохроматическому излучению белого света. Возможны и многочисленные варианты излучений с непрерывными спектрами, визуально воспринимаемых одинаковыми, но отличающихся по спектральному составу (кривые/ и2нарис.3).

Спектральный состав света, отраженного или пропущенного несветящимися телами, выражается кривой произведения <Р(Х)р(Х) или Ф(Х)г(Х), где Ф (\) - спектральный состав излучения, освещающего данное тело, а р (X) и т (X) - спектральные коэффициенты отражения или пропускания. Поэтому непосредственно по характеру спектрофотомет-рнческих кривых отражения или пропускания судить о цвете нельзя. Цвет несветящихся тел меняется с изменением спектрального состава освещающего их света. Только при освещении таких тел идеальным белым светом состав отраженного или пропущенного излучения характеризуется кривой, идентичной кривой отражения или пропускания. В этом случае цвет можно определять непосредственно по спектрам отражения или пропускания.

1. ОСНОВНЫЕ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

Всякий светящийся предмет излучает энергию, которая в форме электромагнитных волн распространяется в разные стороны. Количество энергии излучения Q, прошедшее через произвольно выбранное сечение за единицу времени, называется потоком излучения (Ф), т.е.

Ф=ОА- (М)

Единицей потока излучения является ватт.

Для оценки зрительного восприятия потока световой энергии в фотометрии используются следующие величины: световой поток (F), сила света (J). яркость (В), освещенность (Е). Поскольку ощущение света и цвета вызвано действием на глаз человека излучений одного и того же диапазона длин волн, данные фотометрические величины используются и в колориметрии, т.е. при цветовых измерениях.



[0] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20



0.0109