Словарь научных терминов
Цветометрия
ЦВЕТОМЕТРИЯ (колориметрия), наука о методах измерения и количеств. выражения цвета. Последний рассматривают как характеристику спектрального состава света (в т. ч. отраженного и пропускаемого несамосветящимися телами) с учетом зрительного восприятия. В соответствии с трехкомпонентной теорией зрения любой цвет можно представить как сумму трех составляющих, т. наз. основных цветов. Выбор этих цветов определяет цветовую координатную систему, в к-рой любой цвет м. б. изображен точкой (или цветовым вектором, направленным из начала координат в эту точку) с тремя координатами цвета - тремя числами. Последние соответствуют кол-вам основных цветов в данном цвете при стандартных условиях его наблюдения.
Фундам. характеристикой цвета, его качеством, является цветность, к-рая не зависит от абс. величины цветового вектора, а определяется его направлением в цветовой координатной системе. Поэтому цветность удобно характеризовать положением точки пересечения этого вектора с цветовой плоскостью, к-рая проходит через три точки на осях основных цветов с координатами цвета, равными 1.
Св-ва цветового зрения учитываются по результатам экспериментов с большим числом наблюдателей с нормальным зрением (т. наз. стандартным наблюдателем). В этих экспериментах зрительно уравнивают чистые спектральные цвета (т. е. цвета, соответствующие монохроматич. свету с определенной длиной волны) со смесями трех осн. цветов. Оба цвета наблюдают рядом на двух половинках т. наз. фотометрич. поля сравнения. В результате строят графики ф-ций сложения цветов, или кривые сложения цветов, в координатах "соотношение основных цветов - длина волны спектрально чистого цвета".
Поскольку, согласно закону Г. Грассмана (1853), при данных условиях основные цвета производят в смеси одинаковый визуальный эффект независимо от их спектрального состава, по кривым сложения цветов можно определить координаты цвета сложного излучения. Для этого сначала цвет последнего представляют в виде суммы чистых спектральных цветов, а затем определяют кол-ва основных цветов, требуемых для получения смеси, зрительно неотличимой от исследуемого цвета.
Фактически основой всех цветовых координатных систем является Международная колориметрич. система RGB (от англ. Red, Green, Blue - красный, зеленый, синий), в к-рой основными цветами являются красный (соответствующий излучению с длиной волныhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/0/9/4/17094.jpeg= 700 нм), зеленый (http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/0/9/5/17095.jpeg= 546,1 нм) и синий (http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/0/9/6/17096.jpeg= 435,8 нм). Измеряемый цвет С в этой системе м. б. представлен ур-нием: C = R + G + B, где R, G, и В-координаты цвета С. Однако большинство спектрально чистых цветов невозможно представить в виде смеси трех упомянутых основных цветов. В этих случаях нек-рое кол-во одного (или двух) из основных цветов добавляют к спектральному цвету и полученную смесь уравнивают со смесью двух оставшихся цветов (или с одним оставшимся цветом). В приведенном выше ур-нии это учитывается переносом соответствующего члена из левой части в правую. Напр., если был добавлен красный цвет, то C + R = G + B, или C= -R+G + B. Наличие отрицат. координат для нек-рых цветов - существенный недостаток системы RGB.
Наиб. распространена международная система XYZ, в к-рой основные цвета X, Y и Z - нереальные цвета, выбранные так, что координаты цвета не принимают отрицат. значений, причем координата Y равна яркости наблюдаемого окрашенного объекта.
Чтобы определить координаты X, У, Z для данного цвета (объекта) необходимо знать: 1) ф-цию Еhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/0/9/7/17097.jpeg - распределение энергии излучения источника освещения по длинам волн; 2) ф-циюhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/0/9/8/17098.jpeg- распределение по длинам волн интенсивности излучения, отраженного или пропущенного объектом; 3) ф-ции сложения цветов, называемые иногда также ф-ция-ми восприятия стандартного наблюдателя,http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/0/9/9/17099.jpeg
В Ц. используют источники света А (близкий к лампе накаливания), С и D65, имитирующие солнечное освещение в разл. время суток. Их характеристики изучены и опубликованы в виде таблиц. Ф-ции восприятияhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/1/0/0/17100.jpeg при разных размерах измеряемого поля, т. е. при разных сферич. углах наблюдения (обычно 2° и 10°), также приводятся в справочной литературе. Ф-циюhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/1/0/1/17101.jpeg измеряют с помощью спектрофотометров. Тогда координаты цвета данного объекта можно рассчитать по ур-ниям:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/1/0/2/17102.jpeg

Интегрирование производится в диапазоне длин волн видимого излучения: от 380 до 760 нм.
Имеются также приборы - спец. фотоэлектрич. колориметры, характеристики фильтров к-рых воспроизводят ф-ции восприятия человеческого глаза. С помощью таких приборов сразу определяют величиныhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/1/0/3/17103.jpeg
Цветность определяется координатами цветности х, у, z, к-рые рассчитывают по ур-ниям:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/1/0/4/17104.jpeg

Т. е. цветность равна проекции на цветовую плоскость (пересекающую оси координат при X=Y=Z=l) точки, характеризующей данный цвет.
Недостаток цветовой координатной системы XYZ - неравноконтрастность: в зависимости от области цветового пространства на одинаковые по величине участки приходится разное число (от 1 до 20) цветовых порогов, т. е. границ различения цветов. Это существенно затрудняет согласование измерений с визуальной оценкой.
Поэтому была предложена (1976) цветовая координатная система Lab, где L - яркость, или светлота, к-рая изменяется от 0 (абсолютно черное тело) до 100 (белое тело), координаты -а, +а, -b, +b определяют зеленый, красный, синий и желтый цвета соответственно.
Цветность представляет собой проекцию данного цвета на плоскость ab. Система Lab более однородна и дает лучшую корреляцию с визуальными определениями, т. к. ее параметры - L, цветность и координаты а и b - близки привычным субъективным характеристикам цвета: светлоте, насыщенности и цветовому тону соответственно.
Восприятие цвета существенно зависит от условий наблюдений. Поэтому в любой цветовой координатной системе при изменении условий изменяются координаты цвета. Это явление называется метамеризмом. Различают 4 основных вида метамеризма, связанные с изменением: 1) источника освещения; 2) наблюдателя; 3) размера измеряемого поля; 4) геометрии наблюдения (напр.. под каким углом смотрят на объект; вида освещения - диффузное или направленное).
Измерения цвета лежат в основе инструментальных методов оценки качества окраски разл. материалов красителями, расчета смесевых рецептур крашения, оптимизации и автоматизации хим.-технол. процессов крашения и произ-ва красителей.

Лит.: Гуревич М. М., Цвет и его измерение, М.-Л., 1950; Джадд Д., Вышецки Г., Цвет в науке и технике, пер. с англ., М., 1978.

И.М. Мовшович.


1,2-циклогександиондиоксим 1,3,5-циклогептатриен 1,3-циклогексадиен 1,3-циклопентадиен n-цимол B-цианэтилфосфин Царская водка Цветная фотография Цветность органических соединений Цветные металлы Цветометрия Цвиттер-ионы Цедрол Цезий Цезия галогениды Цезия оксид Цейзе соль Цейзеля метод Целлобиоза Целлозольвы Целлофан Целлюлазы Целлюлоза Целлюлозы ацетаты Целлюлозы нитраты Целлюлозы эфиры Цементация Цементы Централиты Центрифугирование Центробежное формование полимеров Центры окраски Цеолитсодержащие катализаторы Цеолиты Цепные реакции Церамиды Цереброзиды Церевитинова метод Церезин Церий Цетановое число Цефалоспорины Циан Цианалы Цианамид Цианаты неорганические Циангидрины Цианиды Цианиновые красители Цианирование Цианистый водород Циановая кислота Цианоуглероды Цианплав Циануксусная кислота Циануровая кислота Цианэтилирование Циглера реакции Циглера-натты катализаторы Циклизация Циклиты Циклические режимы Циклические соединения Циклоазохром Циклоалканы Циклоалкены Циклогексан Циклогексанол Циклогексанон Циклододекан Циклональ Циклоны Циклооктатетраен Циклоолефиновые каучуки Циклоолефины Циклопарафины Циклопентен Циклоприсоединение Циклопропан Циклосерин Циклотронный резонанс Циклофаны Циклофосфан Цинеол Цинк Цинка ацетат Цинка галогениды Цинка гидроксид Цинка оксид Цинка сплавы Цинка сульфат Цинка сульфид Цинка халькогениды Цинка хлорид Цинковые удобрения Цинкорганические соединения Циннолин Цинхомероновая кислота Цирконий Цирконийорганические соединения Циркония галогениды Циркония диоксид Циркония карбид Циркония сплавы Цис..., транс... Цистатионин Цистеин Цистин Цистрон Цитидин Цитозин Цитокинины Цитохимия Цитохром с-оксидаза Цитохромы Цитраконовая и мезаконовая кислоты Цитраль Цитраты Цитронеллаль Цитронеллол