Определение цветовых характеристик спектрофотометрическим методом

Координаты цвета образца определяют, получив на спектрофотометре зависимость Р = /т , т.е. спектр отражения образца и рассчитывают по способу взвешенных и избранных ординат. Установлено, что при расчете по способу взвешенных ординат через 10 нм и по способу избранных ординат при 30 ординатах получаются практически одинаковые результаты. При этом, пользуясь способом взвешенных ординат через 10 нм, приходится выполнять больше арифметических расчетов, а пользуясь способом избранных ординат при 30 ординатах, необходимо почти в три раза больше определять коэффициентов отражения по полученной зависимости р = /(д) [3, 5, 18].

Расчет координат цвета по способу взвешенных ординат

По способу взвешенных ординат коэффициенты отражения умножают на множители, приведенные в табл. 10, и, суммируя полученные произведения - взвешенные ординаты, получают значения координат цвета X, У, Zb системе МКО.

Например, рассчитаем координаты цвета по способу взвешенных ординат приведенного ниже спектра (рис. 23).

Спектр отражения образца

Рис. 23. Спектр отражения образца

Запись расчета по способу взвешенных ординат выполняется в табличной форме (табл. 6) [3, 5, 18].

В первом столбце табл. 7 указаны длины волн X от 380 до 770 нм через 10 нм. Во второй столбец вносят спектральные коэффициенты отражения р(а) в долях единицы для соответствующих длин волн, найденные по спектру отражения (см. рис. 26). В третьем, четвертом и пятом столбе указаны взвешивающие множители для расчета координат цвета

(7(U),% ,7'<л),% ,Г/(Л),% ). В шестой, седьмой и восьмой столбцы необходимо внести произведения коэффициентов отражения р(Я) на «взвешивающие» множители для тех же длин волн. Приведенные в конце таблицы суммы этих произведений представляют собой координаты X, Y, Z образца цвета.

Расчет координат цвета по способу избранных ординат

Способ избранных ординат состоит в том, что вся ширина видимого спектра делится на достаточное число п неравных спектральных промежутков, определяемых тем, что интегралы:

Взятые в пределах этих промежутков, были бы одинаковы и равны:

Такое деление производится для каждой из координат и для каждого источника. Последние интегралы взяты по всему видимому спектру, а величина /д - является спектральной плотностью источника излучения. Такой прием позволяет уменьшить разности длин волн между ординатами на участках с наибольшими значениями координат цвета, что повышает точность определения характеристик цвета.

Выполнив указанное деление видимого спектра, можно считать, что каждая из координат цвета равно произведению величин р(п), q(n), г(п) на сумму п значений коэффициентов отражения Р(Л) для тех «избранных» длин волн я„. яо.., ле (1=1,2,..., п), которые делят пополам каждый из п спектральных промежутков, установленных для источника излучения.

Таким образом, можно записать, что для источника света С:

Длины волн 30 избранных ординат, рассчитанные для источников А, В и С приведены в табл. 6, там же указаны коэффициенты р(п), q(n), г(п) - множители для 10 и 30 ординат.

Таблица 6 - Расчет координат цвета в системе МКО по способу взвешенных ординат через 10 нм для источника света С

Длина

волны,

нм

Коэффициент

отражения

Р(Л)

Взвешивающие множители для расчета координат цвета

Взвешенные ординаты для расчета координат

1

2

3

4

5

6

7

8

380

0,09

0,0036

0,0000

0,0164

0,0003

0,0000

0,0015

390

0,09

0,0183

0,0004

0,0870

0,0016

0,00004

0,0078

400

0,1

0,0841

0,0021

1,3992

0,0084

0,0002

0,1399

410

0,11

0,3180

0,0087

1,5159

0,035

0,0010

0,1667

420

0,12

1,2623

0,0378

6,0646

0,1515

0,0045

0,7278

430

0,14

2,9913

0,1225

14,6019

0,4188

0,0172

2,0442

440

0,16

3,9741

0,2613

19,9357

0,6359

0,0418

3,1897

450

0,19

3,9191

0,4432

20,6551

0,7446

0,0842

3,9245

460

0,23

3,3368

0,692

19,3235

0,7675

0,1592

4,4444

470

0,27

2,2878

0,0605

15,0550

0,6177

0,0163

4,0649

480

0,33

1,1038

1,6129

6,4220

0,3643

0,5323

2,1193

490

0,38

0,3639

2,3591

5,2789

0,1383

0,8965

2,0060

500

0,42

0,0511

3,4077

2,8717

0,0215

1,4312

1,2061

510

0,44

0,0898

4,8412

1,5181

0,0395

2,1301

0,6680

520

0,47

0,5752

6,4491

0,7140

0,2703

3,0311

0,3356

530

0,48

1,5206

7,9357

0,3871

0,7299

3,8091

0,1858

540

0,47

2,7858

9,1470

0,1956

1,3093

4,2991

0,0919

550

0,45

4,2833

9,8343

0,0860

1,9275

4,4254

0,0387

560

0,42

5,8782

9,8387

0,0381

2,4688

4,1323

0,0160

570

0,38

7,3230

9,1476

0,0202

2,7827

3,4761

0,0077

580

0,32

8,4141

7,9897

0,0147

2,6925

2,5567

0,0047

1

2

3

4

5

6

7

8

590,

0,27

8,9878

6,6283

0,0101

2,4267

1,7896

0,0027

600

0,20

8,9536

5,3157

0,00067

1,7907

1,0631

0,0013

610

0,175

8,3294

4,1788

0,0029

1,4576

0,7313

0,0005

620

0,170

7,06004

4,1788

0,0012

1,2002

0,7104

0,0002

630

0,175

5,3212

3,1485

0,0000

0,9312

0,5510

0,0000

640

0,190

3,6882

1,4411

0,0000

0,7008

0,2738

0,0000

650

0,250

2,3531

0,8876

0,0000

0,5883

0,2219

0,0000

660

0,370

1,3589

0,5028

0,0000

0,5028

0,1860

0,0000

670

0,490

0,7113

0,2606

0,0000

0,3485

0,1277

0,0000

680

0,600

0,3657

0,1329

0,0000

0,2194

0,0797

0,0000

690

0,690

0,1721

0,0621

0,0000

0,1187

0,0428

0,0000

700

0,760

0,0806

0,0290

0,0000

0,0613

0,0220

0,0000

710

0,780

0,0398

0,0143

0,0000

0,0310

0,0112

0,0000

720

0,810

0,0183

0,0064

0,0000

0,0148

0,0052

0,0000

730

0,830

0,0085

0,003

0,0000

0,0071

0,0025

0,0000

740

0,830

0,0040

0,0017

0,0000

0,0033

0,0014

0,0000

750

0,835

0,0017

0,0006

0,0000

0,0014

0,0005

0,0000

760

0,840

0,008

0,0003

0,0000

0,0007

0,0003

0,0000

770

0,840

0,003

0,0000

0,0000

0,0003

0

0,0000

I

26,5308

36,8648

25,3959

Координаты

цвета

26,5

36,9

25,4

Расчет координат цвета проведем на примере спектра, представленного на рис. 23. Результаты сводим в табл. 7.

В первом столбце указаны номера избранных ординат. Во втором, третьем и четвертом - длины волн избранных ординат лл , л т , л а для источника С. В пятый, шестой и седьмой столбцы вносят коэффициенты отражения я л ), r (л ) и r (л ^ ) в процентах, найденные по спектру отражения образца (см. рис. 23). Суммы чисел пятого, шестого и седьмого столбцов, умноженные на коэффициенты р(30), д(30), г(30) для источника света С, дают координаты цвета [3, 5, 18].

Результаты расчета координат цвета, полученные двумя способами, достаточно близки, поэтому далее расчет координат цветности, определение чистоты цвета и цветового тона, а также расчет координат цвета L , а , b в системе CIEL а Ъ проводим, используя координаты цвета, полученные по способу избранных ординат.

Получив значение координат цвета X, Y, Z, рассчитывают координаты цветности х, у, г по формулам:

Далее по графику цветности (см. рис. А.2) определяем цветовой тон и чистоту цвета: я = 5 4 з н м , Р = 4 о %

Проверяем условия, и рассчитываем цветовые характеристики в системе CIEL *а *Ь *:

X Y п, Z „ - координаты цвета идеального рассеивателя для выбранного стандартного источника освещения;

Для источника света С: Хп= 98,07; Y,, = 100,00; Z„ =118,22.

Номер

ординаты

1

2

3

4

5

6

7

1

424,4

465,9

414,1

13,0

26,0

11,0

2*

435,5*

489,4*

422,2*

15,0

39,0

13,0

3

443,9

500,4

426,3

18,0

42,0

13,5

4

452,1

508,7

429,4

20,0

44,0

14,0

5*

461,2*

515,4*

432,0*

23,0

46,0

14,2

6

473,9

520,6

434,3

30,0

46,5

15,0

7

531,0

525,4

436,5

47,0

47,0

15,5

8*

544,2*

529,8*

438,6*

46,0

47,0

16,0

9

552,3

533,9

440,6

44,0

47,0

16,5

10

558,7

537,7

442,5

42,5

46,5

17,0

11*

564,0*

541,4*

444,4*

40,0

46,5

17,5

12

568,9

544,9

446,3

39,0

46,5

17,7

13

573,2

548,3

448,2

36,0

46,0

18,0

14*

577,3*

551,7*

450,2*

34,0

45,0

19,0

15

581,2

555,1

452,1

32,0

43,0

20,0

16

585,0

558,5

454,0

30,0

42,5

20,2

17*

588,7*

561,9*

455,9*

27,0

42,0

21,0

18

592,3

565,3

457,9

24,0

39,5

22,0

19

595,9

568,8

459,9

22,0

39,0

23,0

20*

599,5*

572,5*

462,0*

21,0

36,0

24,0

21

603,2

576,4

464,1

18,0

34,5

25,5

22

606,9

580,4

466,4

17,5

32,0

26,0

1

2

3

4

5

6

7

23*

610,8*

584,8*

468,8*

15,0

31,0

26,5

24

614,9

589,5

471,4

17,0

26,0

30,0

25

619,2

594,8

474,4

17,0

22,0

31,5

26*

624,0*

600,7*

477,8*

17,0

19,5

32,5

27

629,4

607,6

481,9

17,5

17,5

35,0

28

636,4

616,0

487,3

18,5

17,0

36,0

29*

646,2*

627,1*

495,3*

22,0

16,5

41,0

30

662,2

647,0

511,5

29,0

21,0

44,0

X

792,0

1094,0

676,1

Множитель для 30 ординат

0,03269

0,03333

0,03941

Множитель для 10 ординат

0,09807

0,1000

0,11822

Координаты

цвета

25,9

36,5

26,6

Примечание: *для расчета с помощью 10 избранных ординат следует пользоваться длинами волн, которые отмечены звездочками.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >