Цвет и свет - Луизов А.В.
ISBN 5-283-04410-5
Скачать (прямая ссылка):
Существенным оно может быть для самосветя-щейся поверхности, для которой и следует указывать абсолютные значения координат X, р и L или /*', g' и Ь' либо вычислять абсолютную яркость по формуле (8.30).
99
4*
8.14. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОМИНИРУЮЩЕЙ ДЛИНЫ ВОЛНЫ I И ЧИСТОТЫ ЦВЕТА р
Пусть нам дан некоторый цвет Ц, координаты цветности которого х, у. На графике рис. 8.3 он изображается точкой Ц. Проведя через точку белого цвета We и точку Ц прямую и продолжив ее до пересечения с линией спектрально-чистых цветов 1, получим точку, которая и укажет доминирующую длину волны А, цвета Ц.
Яркость цвета Ц характеризуется координатой у. Она составлена из яркости спекгрально-чнстого цвета Ух и яркости белого yw. Обозначив долю спектральночистого цвета символом п, напишем
У = Ч'к + ( 1 —n)yw.
Очевидно, что р = пу^/у. Чтобы найги п, проведем через точки Ц и We прямые, параллельные оси абсцисс, до пересечения их с прямой, проведенной из точки А, перпендикулярно оси абсцисс. Очевидно, что в цвете Ц будет тем больше спектрально-чистого, чем дальше точка Ц от точки WE. Но расстояние между U и We нужно относить ко всему расстоянию от А до WE. В силу подобия треугольников АХЦ и ВХЦ отношение гипотенуз WeX и ДА, можно заменить отношением катетов ВА, и А А и написать
у — у
w
следовательно,
yK-yw y-yw у%
(8.39)
у к ~ lJw У
В силу подобия уже упомянутых треугольников отношение вертикальных катетов можно заменить отношением горизонтальных и получить
X — х.7/ I/.
р = —-г-т- (8-40)
х\ xw У
Формулы (8.39) и (8.40) равноценны, но в каждом конкретном случае более точный результат дает та, в которой разности, стоящие в числителе и знаменателе, больше.
Для цвета Ui прямая, проведенная от WE к Ц (рис. 8.3), пересечет линию пурпурных цветов 2. Про-
100
должая прямую в другую сторону, получим У — цвет, дополнительный к пурпурному. Чистоту пурпурного цвета К следует определять по тем же формулам
(8.39) или (8.40).
Для полного определения цвета в системе %, р, L нужны сведения о значении координаты цвета у Если она будет нормирована по формулам (8.27),
(8.28), мы получим вместо L коэффициент диффуз-ного отражения р (в процентах).
8.15. ПЛОСКОСТЬ РАВНОЙ ЯРКОСТИ
В системе XYZ плоскость равной яркости, т. е. плоскость, в которой изображаются цвета, равные по яркости, описывается совсем простым уравнением
у'= const. (8.41)
Придавая постоянной в (8.41) разные значения, мы получим ряд параллельных плоскостей, идущих перпендикулярно оси у.
В системе RGB поверхность равной яркости — тоже плоскость; это ясно уже из того, что она может быть получена линейным преобразованием координат системы XYZ в систему RGB. Уравнение плоскости равной яркости легко получить, взяв из формул
(8.21) уравнение для у' и придав у' любое постоянное значение:
1,00000/ + 4,59038/ + 0,06006ft' = const.
Снова придавая константе разные значения, получим ряд параллельных плоскостей равной яркости.
Глава
9
Получение хроматических цветов и их смешение
9.1. КРАСКИ
Мы принимаем дневной свет за белый, ахроматический. Но большинство предметов: листья деревьев, стены домов, мебель — видим цветными, Они отра-
101
жают свет селективно: излучение некоторых длин волн сильнее, других слабее. Так, поверхность, освещенная ахроматическим светом, приобретает хроматический цвет. Перед нами стол, поверхность которого покрыта окрашенным лаком. Лак сам по себе прозрачен (во всяком случае в довольно тонком слое покрытия) С ним перемешено огромное количество мелких частиц пигмента. Входящий в слой лака белый свет рассеивается частицами пигмента, и часть света выходит из слоя. Но рассеяние света частицами пигмента — сложный процесс. На поверхности частицы часть света отражается (рассеивается), а часть входит в частицу и проходит сквозь нее. А пигмент избирательно поглощает свет. Белый свет, вошедший в частицу, выходит из нее окрашенным. Дальше он встречает другие частицы и, рассеянный ими, может выйти из слоя лака наружу. В результате из слоя выходит уже небелый свет. Приближенно можно сказать, что выходящее из слоя излучение имеет цвет, дополнительный к цвету излучения, преимущественно поглощаемого частицами пигмента.
Напомним, что каждый атом в невозбужденном состоянии обладает некоторой энергией Е0. Тот же атом может находиться и в ряде состояний с другими энергиями (Еь Е2, ..., Eif ..., Ек и т. д.). Чтобы перейти в состояние с большей энергией Ек, т. е. возбудиться, атом должен поглотить порцию энергии АЕ, причем АЕ = Ек — Е0 или, если атом был уже предварительно возбужден и обладал энергией Elt для перехода в состояние с энергией Ек нужна порция энергии АЕ = Ек — Et. Невозбужденный атом может поглощать излучение только определенных длин волн (^i, %2, ki, ..., Як), для которых энергия квантов (8j, е2, е,-, ..., ек) определяется фор-
мулой
8i = Ei ~ Е0.
Так как ег = hvi = hc/Xi, где h — постоянная Планка, а с — скорость света в вакууме, иаходим
Эта формула верна и для ионов, у которых уровии энергии тоже дискретны. В твердом теле, где молекулы, атомы или ионы тесно сближены, они влияют
