Файл: Ершов, А. П. Цвет и его применение в текстильной промышленности.pdf

ветствующие спрямленной осциллограмме стандарта. Отклоне­ ние спектра образца от спектра стандарта вызовет нарушение линейности осциллограммы. Отклонение вверх укажет на боль­ шую, а вниз — на меньшую концентрацию красителя на образ­ це. Такие отклонения на отдельных участках спектра укажут на избыток или недостаток одного из красителей, которыми кра­ сился образец. В качестве примера на рис. 96 приводится осцил­ лограмма а ткани, окрашенной в желтый цвет, та же спрямлен­ ная осциллограмма б и осциллограмма образца в. Последняя отличается по виду от осциллограммы стандарта и указывает на избыток концентрации красителя, а на участке 380-1-480 нм — на недостаток синего красителя. В красильную ванну введены следующие коррективы: уменьшена общая концентрация краси­ теля, но добавлен синий краситель, после.чего образец дал ос­ циллограмму г. Сравнение стандарта с образцом не дает замет­ ных различий в их цветоощущении. Новейшие образцы рассмат­ риваемого прибора «Colorant Computer FR-1» снабжены транзи­ сторными приставками, позволяющими производить расчеты количеств красителей, необходимых для воспроизведения цвета стандарта. Кроме того, прибор снабжен интегратором цвета для определения координат цвета образцов, с которыми проводится работа.

Фирма Сандоз разработала устройство, рассчитанное на быстрое получение рецептов, для воспроизведения цвета при со­ ставлении рецептур красильных ванн. Устройство носит назва­ ние SAFRO и представляет собой цифровую электронную вычис­ лительную машину системы «Унивакс Ремингтон». В прибор вводится 31 величина значений (K/S)x стандарта для длин волн, равномерно распределенных по спектру. Кроме того, вводятся аналогичные данные для шести красителей в виде коэффициен­ тов Кубелки и Мунка. Далее рассчитывают концентрации трех красителей, которые дадут спектр отражения образца, наиболее приближающийся к спектру отражения стандарта. Затем прибор автоматически определяет значение i\E для стандарта и образ­ ца, для которого получены расчетные данные. Если полученное значение цветоразличения не выше допустимого предела, то при­ бор определяет степень метамерии и выдает готовый рецепт. Если АЕ больше допуска, то рассчитывается градиент

А£ = (gu g 2, ... , g„),

дЛ ЕС

2 отсюда

±Cn = f- Д£С *е%'

и определяется поправка АС к значению ранее найденных кон­ центраций, новые данные возвращаются в прибор для опреде­ ления величины АЕ для новых концентраций красителя. При

147

таком расчете допускают, что АЕ пропорционально концентрации для очень близких цветов.

В результате рассматриваемых расчетов находят концентра- _ ции, в которых нужно взять красители, чтобы получить воспро­ изведение цвета, а также оценку этому воспроизведению в виде степени метамерии. Как правило, полученные при расчете дан­ ные требуют при практическом крашении весьма незначительные корректировки. В 1966 г. фирма BASF создала вычислительный центр, используя приборы и методы, близкие к системе SAFRO.

Расчет количеств красителей при метамерном воспроизведе­ нии цвета. При метамерном воспроизведении цвета цветовые характеристики стандарта должны совпадать с цветовыми ха­ рактеристиками образца при заданном источнике освещения.

Для расчета метамерных цветов было предложено большое количество графических методов. В качестве примера на рис. 47 и 53 изображен цветовой график цветности вискозы, окрашенной разными красителями при разной концентрации красителей на волокне. Нанеся на такой график точку цветности стандарта, по ее расположению, по отношению кривых для отдельных красите­ лей можно определить, какие из них и в каких количествах нуж­ но взять, чтобы воспроизвести цветность стандарта. Для этого берут красители, кривые которых расположены по обе стороны от точки цветности стандарта и интерполируют ближайшие к точке значения концентраций. Более точные данные получают при помощи сетки смесовых красителей, нанесенной на тот же график в виде кривых для отдельных красителей, соединив пря­ мыми точки, соответствующие одинаковым концентрациям кра­ сителей. Для воспроизведения цвета по этому методу достаточно брать два красителя. Для практических целей более удобно использование равноконтрастных графиков, например Хан­ тера.

Чтобы произвести расчет цвета, используют аналогичные кри­ вые, но расположенные в цветовом пространстве. Составление пространственных сеток — очень трудоемкая работа, но она дает возможность очень точно рассчитать количества красителей, необходимых для воспроизведения цвета. Примером могут слу­ жить атласы цвета фирмы Циба, построенные на принципе про­ странственной сетки.

Аналитический расчет метамерного воспроизведения основан

быть равны координатам цвета образца; R\ — отражение образ­ ца при длине волны X.

Подставляя в уравнение вместо Rx его значения из данных уравнения (32), получаем в окончательном виде расчетные фор­ мулы. Например, используя функцию (33), можно написать:

148

аналогично для значений У и Z.

При применении функции Кубелки и Мунка имеем (см. урав­

z=Ь <ч[ 1 - (4 ) - /(4 Г-2 (т[]л

получим систему трех уравнений с тремя неизвестными, решить которую можно только при помощи ПЭВМ. Решение системы уравнений (40) производится ПЭВМ методом циклического при­ ближения с применением в качестве поправочных коэффициентов для каждого цикла частных производных концентраций по коор­ динатам цвета дС/дХ, дС/дУ, dC/dZ. Последнее значение этой поправки выдается машиной в виде девяти коэффициентов вме­ сте с окончательными данными расчета и используется в первом фабричном крашении.

Трудности, связанные с решением сложных интегральных уравнений, заставили искать упрощенные методы расчета. Из таких работ заслуживают внимания работы фирмы Циба (Швей­ цария), предложившей использовать так называемый «метод Циба Q-рецептур». Метод этот заключается в следующем.

Если в правых частях уравнений (39) заменить величину R на величину F(R) Кубелки и Мунка, то изменится также и пра­ вая часть, и вместо координат цвета будут получены величины

Qx, Qv и Qz-

Qx=jjx<o(l) F(R)dl = |xcp(/,)a1C,rfX = C, j xv('^)axdh = CXBX (43)

для набора трех заранее выбранных красителей. Тогда получа­ ются три постоянные: Вх, Ву и Bz, характеризующие колористи­ ческие свойства красителей. Аналогично можно получить такие же величины (В0х, В0у и B0z), характеризующие колористические свойства неокрашенного волокна.

При крашении смесью из трех красителей имеем:

Величины Qx, z являются характеристиками стандарта, цвет которого требуется воспроизвести. Очевидно, что

Q, = J хср (X) F { R x ) d ) .- ~ Q y = jy® (X )F (R },)d).; Qz = J z® (X) F ( R R d h

где F(Ri) — функция Кубелки и Мунка для стандарта.

Для быстрого получения значений Q используется специаль­ ная приставка к спектрофотометру, работающая аналогично ин­ тегратору цвета. Система уравнений (44) может быть решена аналитическим или графическим методом. Для выполнения пер­ вого метода необходимо иметь значения Qx,y,z для стандарта, постоянные BXiVtZ для красителей и В0х, 0У: 0z Для неокрашенного материала.

При графическом методе «Циба Q» значения стандарта на­ ходят при помощи цветового атласа путем визуального сравне­ ния и интерполяции данных атласа. Остальные данные получают из Q-таблиц и Q-диаграмм, приложенных к атласу. Метод дает возможность получать цвета, близкие к стандарту и легко «под­ гоняемые» колористом.

При применении рассматриваемого метода в аналитическом

C> = a2Q2x 4~ 6oQ3y -j- b2Q2z 4- 6,

C3 — a3Q3v + 63Q3y -f- в3Q3z -{- в,

где а, б и в — цифровые величины, полученные в результате пре­ образования уравнения (44). Поправки к первому опытному крашению можно рассчитать по формулам:

150