Колориметрия (наука о цвете)

• См. также Колориметрия (наука о цвете) (версия Миг)

Колориметрия — наука о цвете и измерении цвета. Занимается исследованием методов измерения, выражение количества и качества цвета и различий цветов, возникшая в XIX веке.

Главную роль в развитии колориметрии сыграло открытие немецким математиком Г. Грассманом законов, в соответствии с которыми ощущение определённого цвета можно вызвать смешиванием (суммой) трех других цветов, взятых в определенных долях. При этом такие цвета должны быть независимыми, то есть два из них, смешиваясь, не должны давать третий.

Измерить цвет — значит выразить его через какие-то величины и тем самым определить его место во всем множестве цветов в рамках некоторой системы их выражения или математического описания. (См. также ).

Общие сведения

Обиходное цветообозначение производится с помощью общепринятых или специальных слов, которые более точно называются именами цвета. Для более точного цветообозначения с конца XIX века широко используются цветовые эталоны, шкалы (например, серая шкала) и атласы цветов.

Однако, вследствие бесконечного разнообразия цветов, такое дискретное цветоопределения уже в ХХ веке стало недостаточным - как для очень многих технических приложений, так и для теоретических обобщений. В связи с этим был разработан математический аппарат, позволяющий использовать ту или иную систему цвета и созданы различные цветовые модели.

Инструменты

• Колориметр - фотоэлектрическое устройство, которое замеряет интенсивность светового потока, разбивая свет на три области (красную, зелёную и синюю) RGB-компоненты. Затем он определяет числовые значения, соответствующие каждому из этих трёх исследуемых цветов в цветовом пространстве CIE XYZ или в одном из его производных - CIE L*a*b* или CIE L*u*v*. Данные замеры затем интерпретируются визуально - строится графическое представление цветового пространства.
• Спектрометр - фотоэлектрическое устройство, которое используется для накопления спектра, его количественного подсчета и последующего анализа с помощью различных аналитических методов.
• Спектрорадиометр - спектрометр, предназначенный для измерения и регистрации спектральных распределений фотометрических величин.
• Спектрофотометр - фотоэлектрическое устройство, которое замеряет спектральные данные, то есть количество световой энергии, отраженной от объекта, сразу во множестве узких интервалов, расположенных вдоль всего непрерывного видимого спектра. В результате получается сложный набор данных - серия величин, которые визуально интерпретируются в виде спектральной кривой.
• Денситометр - фотоэлектрическое устройство, которое замеряет и вычисляет оптическую плотность - степень поглощения света т. е., какой процент от известного объема света отражается от объекта (или проникает через объект).
• Прибор измерения "цветовой температуры" источника света.

Измерение цвета

Рис.1 Колориметрический метод. Цветовые части света: красный, зелёный,синий регистрируются тремя фотосенсорами

Рис.2 Спектральный денситометр

При измерении цвета основной задачей является определение координат цвета, так как все остальные величины вычисляются по их значениям. Координаты цвета могут быть либо определены непосредственно при помощи трехцветных колориметров или компараторов цвета, либо вычислены на основании спектров диффузного отражения или пропускания.

При падении потока излучения на поверхность предмета часть потока может пройти сквозь предмет, часть — отразиться от поверхности, а часть — поглотиться. Отношение отраженной, пропущенной и поглощенной частей потока излучения ко всему потоку, падающему на предмет, называют, соответственно, коэффициентом отражения, пропускания и поглощения.

Для измерения коэффициентов отражения и пропускания используются спектрофотометры.

Современные спектрофотометры — например, Спектроденситометр SD 620 (cм. рис.2) могут быть использованы для различных цветовых измерений путем свободно выбираемых измерительных фильтров. Величины отражения и графики отражения предоставляют полную информацию об измеренном цвете. Стандартные цветовые величины XYZ воспроизводятся с помощью специальных вычислений, так называемой валентно-метрической оценки. Этот процесс имеет отношение к кривым отражения и стандартным функциям спектральных величин.

См. также

• Атлас цветов
• Цветовая температура
• Измерение цвета‎

Литература

• Гуревич М.М. Цвет и его измерение. — М-Л.: Издательство АН СССР, 1950. — С. 268.^{о книге}
• Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике = Color in Business, Science, and Industry ‭. — М.: Мир, 1978. — С. 592.^{о книге}
• Кривошеев М. И., Кустарев А. К., Световые измерения в телевидении, М., 1973/

• Нюберг Н. Д., Измерение цвета и цветовые стандарты, М., 1933.

• Wright W. D., The measurement of colour, 3 ed., L., 1964; Wyszecky G., Stiles W. S., Color science, N. Y., 1967.