Цвет и свет - Луизов А.В.
ISBN 5-283-04410-5
Скачать (прямая ссылка):
93
ние яркости не представляет интереса. В § 4.2 уже было сказано, что при изменении цвета несамосветя-щейся поверхности абсолютное значение яркости L обычно не играет роли и может быть заменено коэффициентом диффузного отражения р.
Соответствующим нормированием и в системе X ifZ вместо абсолютной яркости вводится некоторая относительная величина. Поскольку в системе XYZ вся яркость определяется координатой у', нормирование проводят так, чтобы для поверхности, у которой коэффициент диффузного отражения р = 1, значение у' оказывалось бы равным 100 (по существу, 100%). В формулы (8.22) вводят спектральный коэффициент отражения т и нормирующий множитель k и получают
х' = k J Ркр (Я) х (Я) dX;
у' = k J Ppj) (Я) у (Я) dl] (8.27)
z' = k J РК9 (Я) z (Я) dl.
Нормирующий множитель находят как отношение числа 100 к тому значению у', которое получается
при условии р(Я) = 1 для всех длин волн видимой
части спектра:
k=-——-----------. (8.28)
^ Р./, (А.) Л
Аналогичным образом можно определять и координаты цвета излучения, прошедшего через среду с селективным пропусканием, которое характеризуется спектральным коэффициентом пропускания т(Я). Вычисление координат цвета проводится тоже по формулам (8.27) и (8.28), только вместо р(Я) ставится т(Я). Пусть световой поток со спектральной плотностью мощности Р*. прошел сквозь фильтр со спектральным пропусканием т(Я). Напишем выражение для у' прошедшего потока, заменив в формуле
(8.27) р(Я) на т(Я) и подставив вместо k его выражение по формуле (8.28):
100 J Рк т (Я) у (Я) dX
Ввиду того что у' пропорционально яркости или световому потоку, отношение интегралов в формуле (8.29) выражает интегральный коэффициент пропускания фильтра т для света со спектральной плотностью мощности Р%. Множитель 100 только переводит этот коэффициент в проценты. Аналогично, если подставить в формулу (8.29) спектральный коэффициент отражения р(Я), получим интегральный коэффициент отражения р. Итак, при нормировании у' = т (в процентах) либо у'= р (в процентах).
Нормирование по формулам (8.27) и (8.28) делает безразличным, в каких единицах выражена спектральная мощность излучения: в абсолютных
или относительных, так как любое изменение масштаба измерения /\ скажется одинаково на обоих интегралах в формулах (8.27) и (8.28).
Для самосветящихся объектов нормированное значение у' всегда будет получаться равным 100. Вместе с тем именно для них, часто используемых как источники света, бывает нужно знать абсолютную яркость L. Ее приходится находить отдельно, по формуле [23]:
L = Km\L&y{X)dX, (8.30)
где Ley, — спектральная плотность энергетической яркости, размерность которой1 Вт*м~2-ср-м-1; Кт = = 683 лм. Четвертый множитель в размерности Lei, соответствует единицам, в которых измеряется длина волны, так что можно вместо обратных метров поставить, скажем, обратные нанометры (нм-1).
8.12. О ЯРКОСТИ ЕДИНИЦ ЦВЕТА
Основы колориметрии особенно интенсивно разрабатывались в тридцатых и сороковых годах. В Советском Союзе появились основополагающие труды М. М. Гуревича [13, 14], Т. Н. Федорова [55], Е. С. Ратнера [48], С. О. Майзеля [36], JI. И. Дем-киной [22] и др. Майзель и Ратнер [36] совершенно
‘Согласно ГОСТ 13088—67 размерность у{1)—обратные ватты. Поэтому в данном случае Кт = 683 лм (а не лм/Вт).
95
определенно за единицы основных цветов принимают следующие величины 1:
Однако глаз не воспринимает светового потока непосредственно. Если разные световые потоки будут-поочередно направляться на одну и ту же белую поверхность, ее яркость L каждый раз будет пропор-циональна потоку Ф согласно формулам (3.6), (3.8). Поэтому с точностью до некоторого постоянного множителя р/{по) световые потоки можно заменить яркостями и положить, что для единицы R коэффициент яркости 1; для единицы G коэффициент
яркости Lq = 4,5907; для единицы В коэффициент яркости LB = 0,0601.
В. В. Мешков [40] тоже принимает абсолютные значения яркостных коэффициентов, но иные, считая, что в системе XYZ LY = 683 кд • м~2. Дело, однако, не в том, какие конкретные значения придать яркостным коэффициентам, а в том, чтобы эти значения сделать общепринятыми. Для этого нужен какой-то нормирующий документ, решение МКО или национальный стандарт. Однако его до сих пор нет. Более того, попытки придать яркостям единиц основных стимулов абсолютные значения встретили упорное сопротивление некоторых авторитетных колориметри-стов, в особенности Н Д. Нюберга 2. Противники введения определенных яркостей для единиц основных цветов утверждали, что количественными величинами (поток, освещенность, яркость и т. д.) оперирует фотометрия, а колориметрия изучает только качественные характеристики цвета. Количественные, в частности энергетические или световые, величины, в особенности яркость, колориметрии не нужны. Но сам цвет — физическая величина и без количественных характеристик определен быть не может. Цвет трех-
1 Световым ваттом (св) авторы называют световой поток, который создается одним ваттом мощности излучения с длиной волны 555 нм, т. е. 683 лм.
