Способ измерения цветовых характеристик образцов Советский патент 1985 года по МПК G01J3/46 

Изобретение относится к колориметрии и может быть использовано для визуальных измерений характерис тик цвета. Известен визуальный способ измерения цветовых характеристик образ цов, включающий синтез цвета, тождественного измеряемому из трех основных цветов Cl К недостаткам этого способа относятся неполный цветовой охват вос производимых цветов и невозможность непосредственного измерения доминирующей длины волны и чистоты цвета образца. Наиболее близким по технической . сущности к изобретению является спо соб измерения цветовых характеристи образцоВ;,Бключающий формирование двух прилегающих полей сравнения измеряемого, образуемого свётовьгм потоком от образца, и эталонного, образуемого ахроматическим и монохроматическим световыми потоками, уравнивание цветов полей сравнения путем изменения длины волны монохроматического светового потока и соотношения ахроматического и монохроматического потоков и измерение цветовых характеристик образцов, исходя из длины волны монохроматического светового потока и соотношения потоков после достижения цветового равенства полей сравнения С. Недостатками известного способа являются низкая точность измерения чистоты и относительной яркости цвета и низкая производительность цветовых измерений, связанная с необходимостью проведения дополнительной операции уравнивания светло белого и спектрального цветов. Цель изобретения - повышение точ ности и производительности измерений. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения цветовых характеристик образцов, включающему формирование двух пр шегающих полей сравнения - измеряемого, образуемого световым потоком от образца, и эталонного, образованного ахроматическим и монохроматическим световыми потоками, уравнивание цветов полей сравне ния путем изменения длины волны монохроматического светового потока и соотношения монохроматического и ахроматического потоков и измерение цветовых характеристик образцов, исходя из длины волны монохроматического светозого потока и соотношения потоков после достижения цветового равенства-полей сравнения , при уравнивании цветов полей сравнения дополнительно изменяют световой поток от образца, а длину волны монохроматического светового потока и соотношение ахроматического и монохроматического световых потоков изменяют при постоянном суммарном световом потоке, формирующем эталонное поле сравнения. Цвет однознанцо определяется тремя характеристиками - доминирующей длиной волны /.,„ . чистотой Pt. и относительной яркостью {/„„ . известном способе при уравнивании цвета измеряемого и эталонного цолей сравнения у эталонного поля изменяют все три цветовые характеристики. Для измерен соотношения ахроматического и монохроматического световых потоков, определяющих чистоту и относительную яркость цвета, допопнительно производят визуальное reTepoxptoMHoe фотометрирование, т.е. уравнивание светлот поочередно предъявляемых белого и спектрального цветов. Необходимость проведения той операции приводит к уменьшению производительности и точности измерений вследствие влияния эффекта Гельмгольда- Кольрауша, который заключается в том, что насьш енные цвета, т.е. цвета с большой чистотой цвета, кажутся более яркими, чем малонасызденные при одинаковых объективных яркостях. Количественная оценка этого эффекта может производиться с помощью коэффициентов цветоусиления яркости цвета у равных отношению яркости белого поля Lg к яркости цветного поля Lu,6 кажущегося равноярким с белым. Значения уд различны для различных длин волн спектральных цветов: УД близки к единице в желтой области водимого спектра и увеличиваются при смещении длины волны в коротко- и длинноволновую области спектра, достигая значений нескольких единиц. Поэтому измеренные значения чистоты цвета всегда меньше, а измеренные значения относительной яркости цвета вьше соответствующих истинных характеристик. Относительные ошибки измерений чистоты цвета вследствие этого эффекта могут превьшшть 50%, а относительной яркости 100%. В предлагаемом способе при уравнивании цветовых полей у эталонного поля изменяю только цветность - доминирующую длину волны и чистоту цвета при неизменной яркости, а также яркость измеряемого поля. При этом значения доминирующей длины волны и чистоты цвета эталонного поля принимаются за характеристики измеряемого образца а относительная яркость цвета образца определяется по изменению относительной яркости измеряемого поля. Это позволяет повысить производительность и точность измерений пзп-ем исключения операции уравнивания белого и спектрального цветов На чертеже представлена функциональная оптическая схема колориметра для реализации предлагаемого способа. Колориметр содержит источник 1 света, конденсоры 2, зеркала 3, измеряемый образец 4, кадровое окно 5, проекционный объектив с ирисойой диафрагмой 6, экран 7, непро рачные шторки 8, клиновый интерференционный светофильтр 9 и индикатор 10 чистоты цвета. Элементы фор мируют измерительный канал, содерж щий измеряемый образец 4, монохром тический канал, содержащий светофильтр 9, и опорный ахроматический канал. Способ осуществляется следующим образом. экране 7 совмещают поля срав I, образованные измерительным каналом и монохроматическим и ахро тическим каналами. Уравнивание цве полей сравнения достигается измене ем длины волны монохроматического излучения путем поворота отградуированного в длинах волн клинового интерференционного светофильтра 9 изменением соотношения ахроматичес кого и монохроматического потоков. Неизменность монохроматического св тового потока от длины волны сохра няется при помощи ирисовой диафраг мы проекционного объектива 6, кото рая может быть отградуирована в 0 линах волн или кинематически связана с интерференционным светоильтром. Соотношение ахроматического и монохроматического световых потоков регулируется непрозрачньми шторками 8, причем при открытом монохроматическом канапе перекрыт ахроматический канал и наоборот. В первом крайнем положении чистота цвета эталонного поля Рцц при визуальном контрасте К . совпадает с чистотой цвета интерференционного светофильтра Ррд , которая близка к единице. В другом крайнем положении эталонное поле формируется ахроматическим потоком и его чистота цвета Рцд 0. При равенстве световых потоков, одинаковых размерах и формах выходных зрачков конденсоров отношение открытой части выходного зрачка конденсора монохроматического канала 6 д к всей площади выходного зрачка . ё определяет колориметрическую чистоту цвета Рцд , которая измеряется по индикатору 10. Изменение светового потока в измерительном канале с образцов осуществляют путем изменения площади ирисовой диафрагмы проекционного объектива 6 f, . При равенстве ахроматического светового потока измерительного канала (при отсутствии образца) ахроматическому световому потоку опорного канала относительную яркость цвета образца определяют по отношению площадей ирисовой диафрагмы проекционного объектива при отсутствии образца и при наличии образца и одинаковых цветах полей сравнения. По сравнению с известным предлагаемый способ для всех цветов требует всего лмпь одно (предварительное) уравнивание монохроматического и ахроматического светового потока. Вьфавнивание этих потоков можно проводить визуально, выбирая длину волны монохрсматического потока в желтой области спектра, для которой коэффициент уд близок к единице, или с помощью объективного фотометра с фотоприемником, у которого спектральная чувствительность исправлена под относительную световую эффективность монохроматических излучений. Таким образом, вследствие того, что при измерении цветовых харакIтеристик образцов по предлагаемому способу исключается операция уравнивания белого и спектрального цветов,использование его обеспечивает 1154550 :, по сравнению с известньм способом повьшение точности измерений и увеличение производительности нзмерений в два раза.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЦВЕТОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦОВ, включающий формирование двух прилегающих полей сравнения - измеряемого, образуемого световым потоком от образца, и эталонного, образуемого ахроматическим и монохроматическим световыми потоками, уравнивание цветов полей сравнения путем изменения длины волны монохроматического светового потока и соотношения ахроматического и монохроматического потоков и измерение цветовых характеристик образцов, исходя из длины волны монохроматического светового потока и соотношения потоков после достижения цветового равенства полей сравнения, о тличающийся тем, что, с целью повьшения точности и производительности измерений, при уравнивании цветов полей сравнения дополнительно изменяют световой поток от образца, а длину волны монохроматического светового потока и соотношение ахроматического и монохроматического световых потоков измесл няют при постоянном суммарном световом потоке, формирующем эталонное поле сравнения. ел 42 СЛ сл