Цвет и свет - Луизов А.В.
ISBN 5-283-04410-5
Скачать (прямая ссылка):
На рис. 10.Г изображена схема трехцветного колориметра JI. И. Демкиной. Оператор, производящий измерение через окуляр О/с, видит поля фотометрического кубика ФК. Поля Л (см. рис. 3.2) освещены светом, идущим от исследуемого образца Об, а поля Э освещены светом от экрана Э. Экран освещается системой, состоящей из осветителя Ос, изображенного на схеме в разрезе горизонтальной плоскостью, и линзы Л. Разрез осветителя Ос вертикальной плоскостью изображен отдельно в верхней левой части рисунка. Мощная лампа накаливания И создает большую яркость белых внутренних стенок цилиндра, покрытых оксидом магния. Свет выходит из отверстия
114
Рис. 10.1. Схема колориметра JI. И. Демкиной
О, изображение которого линзой Л создается на белом матовом экране Э. Исследуемый образец прижимается к отверстию кожуха Кж, защищающего образец от постороннего света. Освещается образец лампой накаливания А с цветовой температурой 2854 К (источник А). Свет от лампы падает на образец под углом 45°, а наблюдение ведется по нормали, что соответствует международно согласованным условиям цветовых измерений в случае светорассеиваюших образцов.
Цвет экрана Э, освещающего поля Э кубика ФК (поле сравнения), можно изменять, пользуясь диафрагмой Д, которая отдельно изображена в нижней правой части рисунка. В металлическом круге вырезаны три отверстия в виде секторов, закрытых тремя фильтрами: красным К, зеленым 3 и синим С. Каждый фильтр в той или иной степени перекрывается заслонками (заштрихованные секторы), которые мож« но поворачивать независимо друг от друга. В зависимости от соотношения открытых площадей трех фильтров экран Э приобретает тот или иной цвет Ц. Изменение общей площади открытых частей светофильтров без изменения соотношения между ними изменяет яркость экрана Э, не меняя его цветности.
Измерение сводится к тому, чтобы, сдвигая за* слонки на фильтрах, найти такое их положение, при
J15
котором поля кубика ФК не отличались бы друг от друга. Если при равновесии оказалось, что открытая часть красного светофильтра равна к', зеленого з' и синего с', цвет образца можно считать измеренным:
Ц = /с'К + з'3 + с'С.
Принципиально цвет образца Ц измерен: кз' и с' — координаты цвета Ц. Однако измерен цвет только в системе кзс, основные цвета которой зависят от конкретно примененных фильтров и спектрального состава источника излучения И. Но определив основные цвета колориметра, т. е. найдя их координаты в системе RGB или XYZ, уже сравнительно просто пересчитать координаты, к', з', с' в координаты r\ g\ b' или х', у\ z'.
Алгоритм такого пересчета мы выведем несколько позже. А пока закончим рассмотрение рис. 10.1, Справа вверху на плоскости цветности ху изображена площадь реальных цветностей, ограниченная кривой спектрально-чистых цветов и прямой пурпурных, а также треугольник охвата реальных цветов системой КЗС колориметра. Образец может иметь цвет, след которого на плоскости цветности изобра-; жен точкой Ц. Цвет Ц лежит вне площади охвата» т. е. вне треугольника КЗС.
Мы видим, что цвет Ц лежит ближе к линии спектрально-чистых цветов, чем цвета внутри треугольника, т. е. чистота цвета Ц больше той, которую можно получить смешением стимулов КЗС в любом их соотношении. Уравнять поля кубика ФК можно только, уменьшив чистоту цвета образца, как говорят, разбавив цвет, т. е. добавив на поле сравнения белого. Процесс разбавления цвета осуществляется с помощью зеркал Зь 32 и З3. Зеркало З3— просто» плоскопараллельная стеклянная пластинка, которая отражает 10 % света и мало ослабляет свет, идущий от образца Об.
Разбавление можно производить и окрашенным светом. Для этого в пучок разбавляющего света вводится фильтр (обычно красный, такой же, как тог, что вставлен в диафрагму Д). Доля красного, вводимого в поле JI кубика Ф/С, должна вычитаться из доли красного, введенного в поле Э, и поэтому координата к' образца может оказаться отрицательной. В этом нет ничего удивительного, так как отрица-t
116
тельные координаты неизбежны в любой системе, основанной на реальных цветах. Мы уже встречались с отрицательными координатами в системе RGB.
Может оказаться, что яркость образца Об слишком мала. Тогда для увеличения яркости образца придвигают лампу А к кожуху Кою. Если, наоборот, яркость образца слишком велика, лампу отодвигают.
Как известно, цвет светорассеивающего образца зависит от спектрального состава освещающего его света. Мы сказали, что и в колориметре Демкиной используется источник А. Если цвет образца следует определить при источнике В или С (сведения об источниках света, принятых в колориметрии, будут даны в главе 13), спектральный состав источника А можно изменить включением жидкостных фильтров.
Если нужно измерить цвет света, прошедшего сквозь светофильтр, на место образца Об ставят белую рассеивающую пластинку, а внутрь кожуха вво-* дят подлежащий измерению фильтр Ф.
Весь колориметр смонтирован в закрытую от внешнего света систему с выведенными наружу органами управления и отсчетными шкалами.
В трехцветном колориметре Дональдсона (рис. 10.2) свет от лампы И проходит сквозь фильтры, расположенные в диафрагме Д, и конденсором Л—Л направляется в фотометрический шар Ш через отвер* стие 01. В левой части рисунка изображена диафраг< ма Д с тремя прорезями, закрытыми фильтрами /С, 3 и С. Фильтры могут быть перекрыты заслонками, положение которых и создает смесь основных цветов
