Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

основы оптики.билеты.docx

Скачиваний:

Добавлен:

17.04.2019

Размер:

34.98 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 77

23 Билет.

С качественной стороны цвет можно также характеризовать цветовым тоном и чистотой цвета. Цветовой тон или доминирующая длина волны - Длина волны монохроматического излучения, тождественная измеряемому цвету. Она характеризует цветовой тон цвета С.

Насыщенность цвета С характеризуется колориметрической чистотой цвета р. Она определяет долю того монохроматического излучения, которое обеспечивает в смеси с белым зрительное тождество с рассматриваемым излучением (цветом), вычисляется по формуле:

Р = Ф_λ / (Ф_λ + Ф _E).

(Ф_λ + Ф _E) – заданная цветность.

Бе́лый цвет — так называемый ахроматический цвет, наряду с чёрным и оттенками серого. Дневной солнечный свет, а также свет от источника, испускающего равномерное для всех длин волн видимого спектра электромагнитное излучение, вызывает при попадании на сетчатку здорового глаза человека ощущение белого цвета.

Расположен на диаграмме цветности в точке Е и её окрестности.

Источники белого цвета:

Источники типа А – лампа накаливания. Т = 2855,6 К, длина волны макс = 1,01 мкм

Источники типа В – прямой солнечный свет. Т=4874 К, длина волны макс = 0,59 мкм

Источники типа С - дневной свет. Т=6774 К, длина волны макс = 0,42 мкм

Источники типа Д(65) Т=6504 К, длина волны макс = 0,44 мкм

Ахроматические поверхности:

Поверхности, которые не изменяют цветность освещаемой поверхности.

Ахроматические поверхности обладают свойством отражать лучевой поток одинаково всеми частями видимого спектра. Эти поверхности вызывают ощущение белых, черных и всех промежуточных серых тонов.

24. Цветовая система xyz. Цветовые расчёты. Удельные координаты.

Цветовая система XYZ:

Одновременно с колориметрической системой RGB была принята еще одна. В качестве основных в ней были выбраны цвета более насыщенные, чем спектральные. В связи с тем что таких цветов в природе нет, их обозначили символами XYZ. К разработке этой колориметрической системы побудил ряд причин, связанных с некоторыми неудобствами при работе с системой RGB.

Одним из недостатков системы RGB является наличие отрицательных координат для целого ряда реальных цветов, что затрудняет расчет цветовых характеристик по спектральным кривым. Другой существенный недостаток системы RGB - необходимость определения всех трех составляющих цвета для определения количественной характеристики цвета - яркости.

В связи с этим в основу построения колориметрической системы XYZ были положены следующие положения:

1) все реальные цвета должны иметь только положительные координаты;

2) яркость должна определяться одной координатой цвета, только [У]= 680 лм;

3) координаты белого цвета должны иметь координаты 0,33; 0,33.

Путем математических преобразований с учетом вышеуказанных требований удалось осуществить переход от реальных цветов RGB к нереальным (сверхнасыщенным) XYZ.

В соответствии со вторым условием построения колориметрической системы XYZ цвета X и Z имеют яркостные коэффициенты, равные нулю принимают равным единице ( = 1). В этом случае формула для расчета яркости В значительно упрощается:

где Y - координата цвета.

Яркостной коэффициент цвета в этом случае определяется координатой цветности (у):

В общем виде уравнение цвета в XYZ записывается следующим образом:

С(или Ц) = XX + YY + ZZ.

Переход к уравнению цветности в XYZ осуществляется через m так же, как и в системе RGB:

С=х(Х)+у(У)+z(Z)

В настоящее время стандартная колориметрическая система XYZ является рабочей. Именно в ней проводят непосредственно колориметрические измерения по определению цветовых характеристик (яркости, доминирующей длины волны и чистоты цвета).

Цветовые расчёты

Есть в конспектах, наверное, это, вот где искать:

Удельные координаты:

Для определения качественных характеристик цветности используют диаграмму ху, полученную расчетным путем с использованием кривых сложения .

Ординаты кривых сложения (удельные координаты) не имеют отрицательных значений. Они определяются по формулам (6.1.13) и имеют тот же смысл, что и ординаты кривых в системе RGB:

Кривые сложения(в обеих колор. системах) , и представляют собой распределение по спектру цветовых координат монохроматических излучений мощностью 1 Вт( ). Поэтому значения ординат кривых сложения называют удельными, т.е. отнесенными к единице мощности.

В RGB ординаты кривых сложения (удельные координаты) были установлены опытным путем путем подбора смеси излучений основных RGB к спектральным излучениям произвольной мощности и последующего деления их координат на мощность:

С помощью кривых сложения находят точки, выражающие спектральные цвета (максимальной насыщенности) в треугольнике цветности. Для них определяют координаты цветности одноваттных монохроматических излучений видимого диапазона оптического излучения. Пользуясь треугольником цветности, откладывают эти значения на плоскости единичных цветов. В результате получают кривую, ограничивающую область реальных цветов. Эта кривая называется локусом.

Основной особенностью кривых сложения в колориметрической системе XYZ является то, что кривая совпадает по форме и положению с кривой относительной световой эффективности. Кроме того, кривая имеет два резко выраженных максимума с = 440 нм и = 600 нм и минимум в области 505 нм. Такая форма кривой объясняется условиями преобразования RGB в XYZ. Площади, ограниченные каждой кривой и осью координат, одинаковы.

25. Координаты цвета и цветности источника линейного и сплошного спектров.

Любое излучение характеризуется распределением по спектру. Поэтому, зная значение удельных координат, можно рассчитать координаты цветов излучений произвольной мощности. Расчет основан на аддитивности цветовых координат. Исходя из формулы (6.1.13), можно записать:

Для каждого из монохроматических излучений Я цветовое уравнение будет иметь вид

Суммируя значения координат по всему участку спектра для каждой длины волны, получаем для линейчатого спектра:

Для сплошного спектра:

Если речь идет о несамосветящихся телах, т.е. таких, которые отражают свет или пропускают его, то под знак интеграла вводят или коэффициент отражения , или коэффициент пропускания . Так можно сделать по той причине, что тела природы имеют непрерывные кривые распределения отражения или пропускания по спектру.

Тогда цветовые координаты, например, светопропускающей среды будут иметь следующий вид:

Для светоотражающей среды в формуле (6.1.24) функция пропускания заменяется функцией спектрального отражения .

26. Визуальные и объективные колориметры.

Объективные колориметры по существу являются объективными фотометрами, предназначенными для определения концентрации растворенного вещества на основе явления поглощения лучистой энергии в прозрачных окрашенных растворах.

Визуальные в основном используются для физиологических измерений в колориметрии.

Они бывают аддитивными (если смесь состоит из трёх цветов), яркий пример диск Максвелла.

Субтрактивный синтез цвета (основной способ) — получение цвета путём вычитания из спектрально-равномерного белого света отдельных спектральных составляющих.

С помощью атласа цветов – систематизированного набора разноокрашенных образцов, служащих цветовыми эталонами.

Пример визуального колориметра, основанного на синтезе:

Две грани призмы образуют фотометрическое поле. На одну половину поля направляют измеряемое излучение Ц, а на другую - основные R, G, В. Регулируя количества основных, цвета обеих половин поля можно уравнять. Зная характеристики светопоглощающих устройств (диафрагмы, клинья), можно найти количества основных, а по ним - координаты измеряемого цвета. Определив Цветовые координаты, легко воспроизвести сам цвет.

Иногда вместо цветовых координат определяют психофизические характеристики цвета: доминирующую длину волны, чистоту цвета и яркость. Их определение основано на том, что спектр содержит все цвета, кроме пурпурных. Поэтому к любому световому пучку можно подобрать спектральный цвет, тождественный измеряемому по цветовому тону.