Цвет и свет - Луизов А.В.
ISBN 5-283-04410-5
Скачать (прямая ссылка):
г' — g' — b'. (6.6)
6.3. СХЕМА КОЛОРИМЕТРА
Для того чтобы сделать более понятным дальнейшее изложение, следует познакомить читателя с тем, как сравнивают цвета, устанавливают равенство одного цвета с другим, в частности неизвестного цвета
54
с цветом, координаты которого известны, что и позволяет измерить неизвестный цвет. Прибор для из* мерения цвета называется колориметром. Одна из возможных схем колориметра изображена на рис. 6.1.
Два смежных поля, на которых создаются сравниваемые цвета, могут быть такими же, как у фотометра, о котором говорилось в § 3.3 (см. рис. 3.1). Но способ освещения сторон белой призмы П (рис. 6.1) в колориметре сложнее, чем в фотометре. Левая сторона освещается излучением, цвет которого следует измерить, например светом лампы Л, проходящим сквозь цветное отекло Фл. Правая грань призмы освещается тремя источниками света. Измерения будут упрощены, если излучения от ламп Ль Л2 и Л3 будут близки к монохроматическим с длинами волн = = 700 нм, Х2 = 435,8 нм и Я3 = 435,8 нм, т. е совпадать с излучениями Ar, А,с и Ав. Этого можно достигнуть, поставив перед лампами Ль Л2 и Л3 узкополосные, например интерференционные [56], светофильтры Фь Ф2 и Ф3.
Зеркала З3 и 34 отражают падающий на них свет по возможности полностью, зеркала 3i и 32 частично отражают, частично пропускают свет. Если, например, зеркало 3\ пропускает половину света, а зеркало 32 — 66 %, то от каждого из источников до призмы П будет доходить примерно одна треть направляемого ими на призму света (без учета потерь при отражении и пропускании). Человек, производящий измерение, помещает свой глаз в точку Г и в круглое отверстие в экране Э видит часть призмы Я, как это
?5
изображено в нижней части рисунка, слева. С помощью какого-либо механизма наблюдатель может перемещать источники Ль Л2 и Л3, приближая В призме Я или удаляя каждый из них. Положение источников, т. е. расстояние их от призмы, отмечается на трех шкалах, и каждому расстоянию соответствует своя освещенность Еь Е2 или Е3, создаваемая источниками Ли Л2 или Л3 соответственно.
Наблюдатель перемещает источники до тех пор, пока не уравняет цвет обоих полей Л я П. Можети однако, случиться, что установить равенство по цвету ему не удается вследствие разницы в яркостях полей Л и Я. Тогда можно передвинуть источник Л, освещающий левое поле призмы, изменить его освещенн ность Ел, а следовательно, и яркость, не меняя спектрального состава измеряемого излучения.
Экран Э ограничивает поле зрения наблюдателя, позволяя ему видеть только часть призмы Я. Диаметр видимого в отверстие в экране кружка в угловой мере обычно не превышает двух градусов. Экран Э освещается так, чтобы яркость его мало отли! чалась от яркости призмы Я.
Полученные освещенности Еь Е2 и ?3 могут быть пересчитаны в три составляющие цвета поля Л. О способах пересчета мы расскажем позже.
Реально существующие колориметры устроены иначе. О них более подробно будет рассказано в главе 10. Сейчас важно отметить одно: в большинстве колориметров предусмотрена возможность перебросить любое из трех излучений правой части на левую сторону призмы Я, добавив его к изучаемом^ излучению Скоро мы узнаем, для чего это нужно.
6.4. КРИВЫЕ СЛОЖЕНИЯ СИСТЕМЫ RGB
В основу системы RGB было положено измерение с ее помощью основных стимулов монохроматических излучений видимой части спектра. Представим себе такое измерение с помощью только что описанного колориметра. Разобьем видимый спектр от X — 380 нм до % = 770 нм на участки по 5 нм каждый, всего 78 участков. Вместо источника Л (см. рис. 6.1) поставим монохроматор, который будет выделять последовательно участки спектра по 5 нм и освещать их излучением левую грань призмы Я.
56
I
Таблица 6.1. Ординаты кривых сложения (слева) и координаты цветности (справа) монохроматических излучений в системе RGB
r(M ё(Я) b(K) А, нм г Ш е (Я) Ь(к)
0,0000 0,0000 0,0012 380 0,0272 —0,0115 0,9843
0,0001 0,0000 0,0036 390 0,0263 —0,0114 0,9851
0,0003 -0,0001 0,0121 400 0,0247 -0,0112 0,6865
0,0008 -0,0004 0,0371 410 0,0225 —0,0109 0,9884
0,0021 -0,0011 0,1154 420 0,0181 —0,0094 0,9913
0,0022 -0,0012 0,2477 430 0,0088 —0,0048 0,9960
0,0026 0,0015 0,3123 440 —0,0084 0,0048 1,0036
-0,0121 0,0068 0.3167 450 —0,0390 0,0218 1,0172
—0,0261 0,0148 0,2982 460 -0,0909 0,0517 1,0392
-0,0393 0,0254 0,2299 470 —0,1821 0,1175 1,0646
—0,0494 0,0391 0,1449 480 —0,3667 0,2906 1,0761
-0,0581 0,0569 0,0826 490 -0,7150 0,6996 1,0154
-0,0717 0Д)854 0,0478 500 — 1,1685 1,3905 0,7480
-0,0890 0,1286 0,0270 510 — 1,3371 1,9318 0,4053
-0,0926 0,1747 0,0122 520 —0,9830 1,8534 0,1296
—0,0710 0,2032 0,0055 530 —0,5159 1,4761 0,0398
-0,0315 0,2147 0,0015 540 —0,1707 1,1628 0,0079
0,0228 0,2118 -0,0006 550 0,0974 0,9051 —0,0025
0,0906 0,1970 —0,0013 560 0,3164 0,6881 —0,0045
0,1677 0,1709 -0,0014 570 0,4973 0,5067 —0,0040
0,2453 0,1361 —0,0011 580 0,6449 0,3579 —0,0028
/3,3093 0,0975 —0,0008 590 0,7617 0,2402 —0,0019
0,3443 0,0625 —0,0005 600 0,8475 0,1537 —0,0012
0,3397 0,0356 —0,0003 610 0,9059 0,0949 —0,0008
