Колориметр (версия Миг)
Колориметр - (от нем. kolorimeter, лат. color — цвет + греч. metreo — измерение) — оптический прибор для сравнения цвета.
Колори́метр — прибор для измерения интенсивности, яркости цвета в какой-либо цветовой модели или в физической и аналитической химии для колориметрии (colourimetry) как техника для определения, сравнения концентрации окрашенных соединений в растворе.[1]
Используются как составная часть автомата для смешивания красок из нескольких основных цветов. Широко применяются в промышленности и лабораторной практике.
Создано большое количество различных видов колориметров (чаще всего трёхцветных). В большинстве приборов основные цвета создаются излучением источника света в сочетании с цветными стеклянными или желатиновыми фильтрами.
Колориметр не может заменить спектрофотометр. Колориметр не "измеряет" цвет, а производит его сравнение (оценку) относительно некого образца цвета.
Колориметры подразделяются на визуальные и фотоэлектрические.
Визуальный колориметрПравить
Визуальный колориметр - это прибор, в котором некоторое излучение (цветовой стимул) заполняет одну часть поля зрения, а другая прилегающая часть (поле сравнения) может заполняться одним за другим известными стимулами. Оператор, наблюдающий оба эти поля, регулирует стимул в поле сравнения до тех пор, пока он не станет неотличимым (по его мнению) от исходного неизвестного стимула. Известные показания регулировок принимаются в качестве характеристики цвета исследуемого стимула.
Международной комиссией по освещению, 1931, принят XYZ (цветовая модель) как критерий, который определяет, что видимый источник света состоит из триады цветов (tristimulus) RGB (LMS (цветное зрение)), воспинимаемый зрительной системой — работа трёх колбочек.
Фотоэлектрический колориметрПравить
Фотоэлектрические колориметры обеспечивают большую точность измерений, чем визуальные.
Источниками света в фотоэлектрических колориметрах могут быть как лампы – накаливания, обеспечивающую сплошной спектр в видимой области, так например и ртутные, дающие линейчатый спектр в видимой и ультрафиолетовой областях.
В качестве приёмников излучения в фотоэлектрических колориметрах используются фотоэлементы (селеновые и вакуумные), фотоэлектронные умножители (ФЭУ), фотосопротивления и фотодиоды.
В свою очередь фотоэлектрические колориметры могут быть с непосредственным отсчетом силы тока фотоприёмников находящихся за оптическими светофильтрами и компенсационные колориметры, в которых разность сигналов, соответствующих стандартному и измеряемому, сводится к нулю (компенсируется) электрическим или оптическим компенсатором (например, фотометрическим клином). В последнем, отсчет показаний снимается со шкалы компенсатора[2].
История созданияПравить
Первый колориметр появился в конце XIX века и представлял собой светонепроницаемый круг, разделенный на три окрашенных сектора, который освещался белым светом. Круг вращался и, в зависимости от относительной площади секторов, возникало то или иное цветовое ощущение.
Колориметр Джона ГилдаПравить
В начале двадцатых годов XX века в Британии Дж. Гилд (John Guild), работавший в Английской национальной физической лаборатории, создал колориметр своей конструкции, использовавший в качестве источника белого света газонаполненную лампу накаливания с цветовой температурой 2850К. Свет от лампы проходил через специальный конверсионный фильтр (фильтр Дэвиса-Гибсона) и приобретал спектр близкий к спектру дневного света, аналогичный спектру абсолютно чёрного тела с температурой 6500К. Часть света от этого источника направлялась на специальные фильтры, в результате чего образовывались три узкополосных кардинальных стимула с длинами волн: 700,0 Нм (вызывает ощущение насыщенного красного), 546,1 Нм (вызывает ощущение насыщенного зеленого) и 435,8 Нм (вызывает ощущение насыщенного синего).
Колориметр РайтаПравить
В это же время по заказу Британского исследовательского совета в Императорском колледже наук и технологии, американский исследователь Райт (W.D. Wright), построил колориметр собственной конструкции. Отличие колориметра Райта от колориметра Гилда состояло в том, что узкозональные кардинальные стимулы получались в результате разложения в спектр белого света проходящего через три призмы со шторками, вырезающими узкие спектральные полосы.
Колориметр СтайлсаПравить
Колориметр ДональдсонаПравить
В колориметре Дональдсона вместо обычных трёх основных цветов используется шесть. С помощью трёх дополнительных основных цветов Дональдсон пытался устранить главные недостатки, присущие всем трёхцветным колориметрам с широким цветовым охватом. Шесть основных цветов этого прибора имеют спектральные распределения, более полно охватывающие видимый спектр с некоторым перекрытием. Эти цвета создаются излучением лампы накаливания в сочетании с каждым из шести цветных фильтров.
ПрименениеПравить
Колориметры Гилда и Райта были использованы для проведения фундаментальных научных исследований, которые, в свою очередь, легли в основу колориметрического стандарта, принятого Международным Осветительным Конгрессом (CIE) (МОК) в 1931 г и действующего по сей день. В качестве основного колориметра был выбран колориметр Гилда, а данные Райта были добавлены и усреднены с данными Гилда.
Международный осветительный конгресс принял символы обозначения кардинальных стимулов колориметра Гилда по первым буквам приблизительных названий цветовых ощущений, которые эти стимулы вызывают: R – красный (red), G – зелёный (green), B – синий (blue).
Субтрактивные колориметрыПравить
Если в визуальном колориметре цвет поля сравнения регулируется путём введения в единый световой пучок, освещающий поле, трёх фильтров, то такой колориметр называется субтрактивным. Каждый из трёх фильтров вычитает определённую часть из спектра попадающего излучения[3].
См. ТакжеПравить
ПримечанияПравить
- ↑ Housecroft, Catherine; Constable, Edwin (2006). Chemistry: an introduction to organic, inorganic, and physical chemistry. Pearson Education. pp. 349–353. ISBN 978-0-13-127567-6.
- ↑ Булатов М. И., Калининкин И. П., Практическое руководство по фотоколориметрическим и спектрофотометрическим методам анализа, 2 изд., Л., 1968.
- ↑ Д. Джадд, Г. Вышецки, Цвет в науке и технике, изд. Мир, Москва 1978. стр. 222