Цвет и свет - Луизов А.В.
ISBN 5-283-04410-5
Скачать (прямая ссылка):
‘Метод избранных координат удобен, когда цвет многих образцов нужно определять при одном и том же источнике света. Тогда для всех образцов произведение (15.16) постоянно. Постоянны такие же, аналогичные (15.16), произведения и для координат у' и г' (хотя для каждой координаты они различны), постоянен и нормирующий множитель. Меняется только р(А) для разных образцов, и цвет их вычисляется быстро.
Однако сейчас метод избранных координат применяется редко. Для работы на электронных вычислительных машинах (ЭВМ) удобнее методы, близкие к методу взвешенных координат. ЭВМ можно непосредственно включать в работу измерительного прибора. Так, например, для измерения цвета поверхности к спектрофотометру можно присоединить ЭВМ, в память которой заложены спектральная плотность мощности Р% излучения стандартного ис-
177
точника (скажем, А) и ординаты кривых сложения в виде произведений Pxx(k), Р^у{Х), Pxz(k). Снимаемые спектрофотометром данные о p(i) передаются в ЭВМ, которая производит умножение р(?0 на Р^хСк), Р^у^к), Р^Ё(А), интегрирование трех произведений и выдает сразу х', у' и z' измеряемой поверхности при свете источника А.
15.6. СЛОЖЕНИЕ ЦВЕТОВ
Общая формула сложения элементарно проста. Если Ц = Ui -f- U2, каждая из координат цвета Ц равна сумме соответствующих координат цветов Цх И ц2:
х' = х' + х'; у' = у\ + у'2> z' = z[ + z'2. (15.17)
Правило легко обобщается для любого числа слагаемых цветов п:
(15.18)
i= 1 1=1 ?=1
Такие же формулы можно написать и в системе RGB. Но далеко не безразлично, какие значения координат подставлять в формулу (15.17) или (15.18), Пусть излучение со спектральной плотностью мощности Рх прошло через фильтр со спектральным пропусканием т(А). Координаты цвета излучения в соответствии с нормированием по формулам (8.27) и (8.28) при замене р(А) коэффициентом спектрального пропускания т(А) будут
100 ( Р%х (А) х (A) dX
) Рхд (A) dX
100 ( Р%х (X) у {X) dX г/ =---------7-------------------; (15.19)
^ рхд {X) dx
100 [ Р%х (A) z (A) dX
РКУ (A) dX
17а
Если известны нормированные значения координат цвета х\, y't и z\ нескольких излучений, мы не можем получить координаты их суммы по формуле
(15.18),' что ясно хотя бы из того, что в (15.19) величина у' — выраженный в процентах коэффициент пропускания фильтра. При сложении он может оказаться больше ста процентов, что явно нелепо.
Для сложения нужно знать значения координат, полученных без нормирования, т. е.
х' = J Рхт (Я) х (Л) dX\
tf=\pKxCk) у {%)<!%¦, (15.20)
г' = ^ У\т (^) z(X)dX.
Формулы (15.20) дают координаты цвета, пригодные для подстановки в формулу (15.17) или (15.18).
В Международном светотехническом словаре [39] в формулах, аналогичных формулам (15.20), стоит не Ръ а ф(А)—спектральная плотность мощности, выраженная в относительных единицах. Очевидно, что
<Р(Ц = Рк/Ро, (15.21)
где Ро— некоторая мощность, принятая за единицу.
Можно ли проводить сложение цветов, если в формулы (15.20) поставить не Рь а <р(А)? Можно,
но только в том случае, если мы знаем, что при рас-
чете координат всех слагаемых цветов Ро имело одно и то же значение. Конечно, и координаты суммарного цвета мы получим в относительных величинах.
Заменив в формулах (15.17), (15.18), (15.20) и (15.21) координаты системы XYZ координатами системы RGB, мы можем проводить сложение цветов и в рамках системы RGB.
15.7. ЦВЕТ НЕСАМОСВЕТЯЩЕЙСЯ ПОВЕРХНОСТИ
Как мы уже говорили, цвет предмета зависит не только от свойств его поверхности, но и от спектрального состава освещающего его света. Строго говоря, даже зафиксировав спектральный состав освещения (скажем, взяв источник А), мы еще не полу-
179
чим фиксированных значений его кординат: с приближением источника все координаты цвета будут} возрастать, с удалением уменьшаться. И тут о свойствах самой поверхности нам поможет судить нормирование.
Вернемся к формулам (8.27) и (8.28) или к формулам (15.20), поставив в них р(Х) вместо т(Х)* Найденный по этим формулам у' равен коэффициенту диффузного отражения поверхности 1. Из двух поверхностей при данной освещенности светлее будет та, у которой больше координата у\ И так будет при любом расстоянии от источника света до образца* Вследствие нормирования координата у' поверхности (как и две другие координаты) не зависит от аб-» солютного значения освещенности.
В данном случае знание нормированных коорди* нат нескольких цветов позволяет и сложить эти цвета (скажем, с помощью зеркала Ламберта для двух цветов или диска Максвелла для любого числа цветов) в соответствии с формулами (9.6) и (9.10),
Глава I©
Восприятие цвета
16.1. ПРОСТОЙ опыт
Перед нами белый экран с отверстием. Через отверстие виден лист картона, окрашенный в оранжевый цвет. Для наглядности определим цвет картона в системе: цветовой тон Я, чистота р, коэффициент отражения р. Пусть X = 600 нм, р — 0,7 и р = 0,6.
Сначала яркость экрана L3=10 кд-м~2, а яркость картона LK=10 кд*м~2. Через отверстие в экране мы видим оранжевый картон. Теперь увеличим
1 Здесь мы несколько упрощаем изложение, ставя р(Х) вместо Р(Х)—спектрального апертурного коэффициента отражения* который зависит не только от длины волны, но и от угла падения, угла отражения и от телесного угла, в котором собирается рассеянный свет (см. § 14.2—14.5),
