Файл: Ершов, А. П. Цвет и его применение в текстильной промышленности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
Эти же уравнения могут быть решены в отношении единич ных цветов X, У, Z для перехода от данных МКО к системе изме
рений колориметра |
ГОИ. |
К о л о р и м е т р |
Д о н а л ь д с о н а основан на том же прин |
ципе, что и колориметр ГОИ. Оптическая схема прибора изобра жена на рис. 28. Прибор имеет два осветителя 1 и 5 для освеще ния светофильтров и образца. Светофильтры 4 выполнены в ви де плоских пластин красного, зеленого и синего цветов, перекры-
Рис. 28. Колориметр Дональдсона.
1 и 5 — осветители; 2 — светофильтр |
разбавления; 3 — зеркало; |
4 — свето |
||
фильтры |
с диафрагмами; |
6 — конденсатор; 7 — шаровой фотометр; 8 — |
||
окуляр; |
9 — фотометрический кубик; |
10 — поворотная призма; |
11 — про |
|
|
зрачная |
пластинка; 12 — образец. |
|
ваемых плоскими диафрагмами. За светофильтрами расположен шаровой фотометр 7, куда излучение направляется при помощи конденсатора 6. Второй источник освещает образец 12, световой
поток от которого направляется в окуляр 8, проходя |
по пути |
|
фотометрический |
кубик 9 и заполняя половину поля |
окуляра. |
Вторая половина |
заполняется световым потоком от |
фотомет |
ра 7. Прибор снабжен системой разбавления цвета, состоящей из светофильтра 2, зеркала 3 и полупрозрачной пластинки И.
2. Монохроматические колориметры основаны на синтезе цве та, тождественного измеряемому, из белого и спектрального цве тов. При этом цвет характеризуется доминирующей длиной вол ны, чистотой цвета и яркостью. Из колориметров такого типа наибольшей известностью пользуется колориметр Неттинга, оптическая схема которого представлена на рис. 29. Излучение от лампы накаливания 1 проходит призмы Николя 2 и попадает в монохроматор. По углу поворота призмы Николя определяют
47
яркость проходящего через них излучения. Призма монохрома тора 3 вращается барабаном, снабженным шкалой длин волн. Пройдя диск 4, излучение попадает в фотометрический кубик 8 и направляется в окуляр 9, заполняя половину его поля зрения. Излучение от источника А (В или С) попадает на зеркало 6 и па раллельно на образец 7, отразившись от них, проходит измери тельные призмы Николя 5 и направляется в окуляр 10 после отражения соответственно от диска 4 или от призм фотометри ческого кубика 8.
Рис. |
29. Оптическая схема |
колориметра Неттинга. |
|
/ — осветитель; |
2 — отсчетный барабан |
призмы; 3 — призма монохроматора; |
|
4 — стеклянный |
диск с |
посеребренными |
секторами; 5 — измерительные приз |
мы Николя; б — зеркало; |
7 — образец; 8 — фотометрический кубик; 9 — окуляр. |
При работе смешивается одно из монохроматических излуче ний с излучением белого цвета, отразившимся от зеркала 6, и яркости их изменяют так, чтобы цвет смеси был тождествен цвету образца. Измерение соотношения яркостей белого и спект рального излучений производится при помощи гетерохромного фотометра мигающего типа, одной из основных частей которого служит диск 4. Этот диск состоит из ряда секций попеременно прозрачных пластин и зеркал. При изменении цвета диск оста ется неподвижным и устанавливается в таком положении, чтобы монохроматическое излучение из монохроматора попадало в фо тометрический кубик. При определении соотношения яркостей диск 4 приводится в движение электромотором, тогда в объектив попеременно попадают излучения белого и спектрального цветов. Изменяя положение призм Николя, добиваются прекращения мигания, что соответствует равенству яркостей сравниваемых излучений.
48
3. В субтрактивных колориметрах цвета сравнения получают вычитанием излучений красного, синего и зеленого цветов из из лучения «белого» цвета. Вычитание производится при помощи грех оптических клиньев, что дает возможность одновременно измерять также количества вычитаемых цветов.
Рис. 30. Схема субтрактивного колориметра (а) |
и его |
|||
цветовой |
треугольник на графике МКО (б). |
|||
I -осветитель; |
2 — линза; |
3 — цветные |
оптические |
клинья; |
4 ••••- фотометрический кубик; |
5 — образец; |
6 --источник |
света; |
7 — окуляр.
На рис. 30 изображена принципиальная схема субтрактивно го колориметра. Излучение от источника 1 проходит линзу 2 и три светофильтра 3, выполненные в виде .оптических клиньев, после чего поступает в фотометрический кубик 4 и далее в. оку
ляр 7 для сравнения |
с цветом измеряемого |
образца. Вводя |
в прибор один из |
клиньев, получают цвета, |
соответствующие |
ощущению желтого, пурпурного и сине-зеленого цветов. Цвет ности для рассматриваемого случая представлены на цветовом графике в виде точек Ж, П и СЗ. Уменьшая толщину каждого из оптических клиньев, изменяем цветности так, что они с точек их на цветовом графике начинают передвигаться к точке белого цвета Б. Используя одновременно два клина, получают точки
4 208', |
49 |
Цветности в Пределах следующих четырехугольников: для С и К — в четырехугольнике Б, Ж, 3, СЗ; для С и 3 — в четырех
угольнике Б, Ж, К, П; для 3 |
и К — в четырехугольнике Б, СЗ, С, |
||||||
П, что позволяет перекрыть весь цветовой треугольник. |
|||||||
При практическом осуществлении субтрактивных колоримет |
|||||||
ров невозможно подобрать светофильтры, |
которые вычитали бы |
||||||
|
|
|
|
только один красный, зеленый или |
|||
|
|
|
|
синий цвет, поэтому положение то |
|||
|
|
|
|
чек К, |
3 и С |
на |
цветовом графике |
|
|
|
|
будет зависеть от толщины введен |
|||
|
|
|
|
ного |
клина. |
Это обстоятельство |
|
|
|
|
|
сильно осложняет расчет данных ко- |
|||
|
|
|
|
лориметрирования, и поэтому на |
|||
|
|
|
|
практике субтрактивные колоримет |
|||
|
|
|
|
ры используются крайне редко. |
|||
|
|
|
|
В качестве примера субтрактив |
|||
|
|
|
|
ного колориметра на рис. 31 приве |
|||
|
|
|
|
дена |
схема |
колориметра Джадда, |
|
|
|
|
|
используемая для определения раз |
|||
|
|
|
|
ности координат цветов, близких |
|||
|
|
|
|
друг к другу по ощущению. Излуче |
|||
|
|
|
|
ние лампы накаливания 4 направля |
|||
Рис. |
31. |
Субтрактивный коло |
ется на образец 3, затем в фотомет |
||||
|
риметр Джадда. |
рический кубик 2 и окуляр 1. Второй |
|||||
1 — окуляр; |
2 — фотометрический |
поток отражается |
от сравниваемого |
||||
кубик; |
3 — образец; |
4 — освети |
|||||
тель; |
5 — цветные |
клинья. |
образца и проходит в цветные кли |
||||
|
|
|
|
нья 5, |
после чего направляется фо |
тометрическим кубиком в окуляр 1. Цветные клинья подбирают ся в соответствии с измеряемыми цветами. Перед работой прибор калибруется при помощи светофильтров, спектральные коэффи циенты которых известны.
Объективные колориметры. В объективных колориметрах приемником излучений служит фотоэлемент. Спектральная чув ствительность фотоэлемента отличается от спектральной чув ствительности глаза человека, но введением специальных свето фильтров можно добиться их тождественности. Более того, чув ствительность фотоэлементов к монохроматическим излучениям можно изменить так, чтобы она соответствовала кривым сложе ния цветов, и находить благодаря этому координаты цвета непос редственным измерением.
Независимо от вида фотоэлемента сила тока его равна |
|
i = j> (X) kxdX, |
. (21) |
где k\ характеризует спектральную чувствительность фотоэле мента.
На рис. 32 представлены кривые спектральной чувствитель ности различных фотоэлементов и для сравнения приведена кри вая видности. Наиболее полно кривая видности перекрывается
50
кривой спектральной чувствительности селенового фотоэлемента вентильного типа. Поэтому этот тип фотоэлемента чаще всего используется в колориметрах.
Сопоставляя уравнение |
(21) |
с уравнениями |
||||||
,Y = JxP*(X) dX- |
|
|
|
|||||
Y = fyPb(X)d\; |
|
|
|
|||||
Z = j' zPx (X) dX, |
|
|
|
|
||||
нетрудно |
заметить, |
что |
|
|
||||
если |
каким-либо спосо |
|
|
|||||
бом |
величину |
kx |
сделать |
|
|
|||
равной X |
(У или Z), то |
|
|
|||||
сила |
тока |
фотоэлемента |
Рис. 32. Спектральная чувствительность |
|||||
будет соответствовать |
ко |
|||||||
|
фотоэлементов. |
|||||||
ординате |
цвета. |
Этого |
/ — селеновый с запирающим слоем; 2 — вакуум |
|||||
можно достигнуть |
введе |
ный |
кислородно-цезиевый; 3 — вакуумный висму |
|||||
то-серебряно-цезиевый; 4 — вакуумный сурьмяно |
||||||||
нием |
перед |
фотоэлемен |
|
цезиевый; 5 —• кривая видности. |
||||
том коррегирующих свето |
|
(соответственно так же для У |
||||||
фильтров так, чтобы x(X\)kx=X |
||||||||
и Z), |
тогда |
|
|
|
|
|
|