Цвет и свет - Луизов А.В.
ISBN 5-283-04410-5
Скачать (прямая ссылка):
117
колориметра в том или ином соотношении. Само смешение цветов происходит внутри шара, внутренняя поверхность которого покрыта оксидом магния. Из шара свет выходит через отверстие Ог и призмой направляется на поле сравнения фотометрического ку« бика ФК. Свет, отраженный от образца (не показанного на схеме), освещает другое поле кубика. Наблюдение ведется через окуляр Ок.
Разбавление измеряемого цвета может быть про-изведенр с помощью зеркал Зк и 'Пл (пластинка) и фильтра Ф.
В колориметре Гилда диафрагма с фильтрами и заслонками устроена примерно так, как в колориметре Демкиной, но смешение цветных пучков света совершается с помощью вращающейся призмы, которая направляет смешиваемые пучки на поле сравнения фотометрического кубика поочередно. Частота вращения призмы выше критической частоты слияния мельканий, и потому оператор воспринимает стационарную картину результата смешения основных цветов.
Принцип смешения во времени используется в уже известном нам диске Максвелла. Когда он применяется в качестве колориметра, в центре диска помещается кружок с накраской, цвет которой нужно измерить. Периферическая часть состоит из четырех секторов: красного, зеленого, синего и черного. Можно спросить, для чего понадобился черный диск. Дело в том, что три цветных сектора не могут быть независимы друг от друга, так как их суммарный угол равен 360°. Заданием двух секторов определяется третий. Следовательно, при трех секторах можно измерить только цветность, но не цвет. Черный сектор снимает однозначную взаимозависимость размеров цветных секторов, и теперь их размерами определяются координаты цвета. Раньше диск Максвелла часто применялся при контроле цвета товаров. Изредка применяется и теперь.
Примером аддитивного колориметра, в котором используется больше трех цветов, может служить шестицветный колориметр Дональдсона. В нем шесть фильтров: красный, оранжевый, желто-зеленый, зеленый, сине-зеленый, синий. Применение шести фильтров вместо трех расширяет цветовой охват прибора.
118
10.3. СУБТРАКТИВНЫЕ КОЛОРИМЕТРЫ
В субтрактивном колориметре неразделенный пучок, освещающий поле сравнения, проходит последовательно все три фильтра. Каждый фильтр ослабляет какую-то часть спектра пучка, вычитает часть излучения, а оставшаяся часть определяет цвет поля сравнения.
Схема субтрактивного колориметра изображена на рис. 10.3. Свет от источника И по пути к фотометрическому кубику ФК проходит через три фильтра (—С, —3 и —К, т. е. минус синий, минус зеленый и минус красный), выполненные в виде клиньев. Другое поле кубика ФК освещено светом, рассеянным образцом Об. Наблюдение ведется через окуляр О/с. Обозначения клиньев символически указывают на ту часть спектра, которую они поглощают.
Разделим видимую часть спектра на три части: от Я = 380 нм до Xi, от Я,1 до %2 и от Х2 до Я = 760 нм. Если положить Xi = 500 нм, Х2 = 580 нм, можно условно назвать первую часть спектра синей, вторую — зеленой, третью — красной. Идеалом были бы такие три фильтра: —С, поглощающий синюю часть спектра и полностью пропускающий зеленую и красную; цвет его желтый; —3, поглощающий зеленую часть
Рис. 10.3. Схема субтрактивного колориметра
П9
и полностью пропускающий синюю и красную; цвет его пурпурный; — /С, поглощающий красную часть и полностью пропускающий синюю и зеленую; цвет его сине-зеленый.
Оператор, проводящий измерение цвета образца Об, перемещает клинья, вводя в пучок, освещающий поле сравнения, большую или меньшую толщину каждого из них, и наконец, добивается цветового равенства полей. Колориметр должен быть отградуирован так, чтобы отсчеты положения клиньев сразу определяли цвет образца или по крайней мере давали возможность его рассчитать. В правой части рис. 10.3 схематически изображена область цветов (точнее, цветностей), которые можно измерить с помощью прибора.
Л. Н. Демкина и Г. С. Раутиан разработали полевой суб-страктивный колориметр, т. е. прибор для измерения цвета предметов на местности. Схема его изображена на рис. 10.4. Основу его составляет зрительная труба, состоящая из объектива Л и окуляра Ок. В фокальной плоскости трубы поставлен фотометрический кубик ФК. Одно поле его освещено светом, рассеянным интересующим нас объектом Об, другое — светом, рассеиваемым белой пластинкой БП, которая освещена дневным светом, освещающим и изучаемый объект. Для регулировки общей яркости предусмотрен нейтральный клин Н. Следует указать, что цвет одного и того же объекта в разное время дня и в разные дни будет получаться различным, так как спектральный состав дневного света очень изменчив, о чем будет сказано в главе 12.
Конструкция субтрактивного колориметра значительно проще, чем аддитивного. В субтрактивном колориметре не приходится разделять пучки света, идущего от источника, а потом снова их смешивать. Надежное смешение цветов — особенно сложная операция, требующая специальных приемов: промежуточного экрана, фотометрического шара или быстро вращающихся деталей.
Однако расчет цвета при измерении его субстрактивным методом гораздо сложнее, чем при аддитивном методе. Дело особенно осложняется тем, что идеальных фильтров с равномерным поглощением в дискретных областях спектра не существует. Практически применяемые фильтры далеки от идеала. Области поглощения всегда в той или иной мере перекрываются. Это усложняет и измерения и расчеты цвета. Такая сложность сдерживает применение субтрактивных колориметров. Все же за границей, в основном в США, для контроля промышленных товаров применяют некоторые разновидности колориметров, основанных на субтрактивном методе, как, например, колориметр Джонса и так называемый тинтометр Ловибонда — Шофильда [23].
