Колориметр - Фізична енциклопедія
КОЛОРИМЕТР (від лат. color - колір і грец. met-reo - вимірюю) - прилад для вимірювання трьох координат кольору в одній з колориметрич. систем (див. Колориметрія). поділяють на візуальні та фотоелектричні (об'єктивні).
Оптична схема колориметра ГОІ та положення колірного трикутника KЗС колориметра на колірному графіку XYZ(a): 1, 7 - освітлювачі; 2 - фільтр системи розведення; 3 - коробкатримач; 4 – зразок; S – місце для прозорого зразка; 6 - коригуючий світлофільтр; 8 – змішувач-екран; 9 – фотометричний кубик; 10 – конденсор; 11 і б - діафрагма зі світлофільтрами - червоним, зеленим та синім; в – колірний графік приладу.
У візуальних До. колір вимірюється вирівнюванням кольору двох половин поля зору, на одній з яких брало спостерігається вимірюваний колір, а на інший - колір суміші трьох основних кольорів приладу, напр. червоного (К), зеленого (3), синього (С). Регулюючи кількість осн. кольорів, можна досягти зорового тотожності кольору суміші з вимірюваним кольором. Зрівняні кольори є метамерними, тобто спектрально необов'язково тотожними. Визначення кольору проводиться за вимірюванням колірних координат суміші, які являють собою кількості осн. квітів До., віднесені до одиничних кількостей цих квітів.
Прикладом візуального До. є До. ГОІ системи Л. І. Дьомкіна (рис.). Кругле поле зору приладу, що спостерігається через окуляр, розділене на дві половинки: ліва має колір вимірюваного випромінювання, права - колір екрану, на якому змішуються осн. кольору приладу К, 3, С. Змінюючи діючі площі фільтрів, спостерігач змінює потоки червоного, зеленого та синього випромінювань і підбирає колір суміші так, щоб він не відрізнявся від вимірюваного кольору Ц. У цьому положенні відліки за трьома шкалами приладу,пропорційні площам світлофільтрів, дають координати вимірюваного кольору в системі До. і дозволяють записати його у вигляді ур-ня
Переваги візуального До.- простота вимірювань та висока точність визначення координат (до 0,03); Недолік - суб'єктивна оцінка спостерігачем тотожності кольорів. Крім того, колір виражається в системі осн. квітів К. і для вираження його в міжнар. системі необхідний перерахунок. Цим методом також важко вимірювати безпосередньо колір предметів, він зручний лише вимірювання кольору зразків.
Фотоелектричні До. дозволяють вимірювати як колір випромінювання, що випускається джерелом, так і колір випромінювання, відбитого або пропущеного предметом. Сутність методу полягає у вимірі спектрального розподілу енергії випромінювання та подальшому обчисленні колірних координат X, Y, Z шляхом перемноження знайденої ф-ції відповідно на три стандартизовані ф-ції складання осн. кольорів та інтегрування творів.
При вимірі кольору випромінювання, відбитого (або що пропускається) предметом, враховується ще ф-ция спектрального відбиття (або пропускання) У цьому випадку вимірювані координати кольору визначаються слід, виразами:
Аналіз вимірюваного випромінювання та обчислення координат кольору у фотоелектрич. До. виконуються автоматично за допомогою трьох селективних фотоприймачів, ф-ції спектральної чутливості до-рих за допомогою коригуючих світлофільтрів підбираються збігаються з ф-ціями складання осн. квітів. Кожен із фотоприймачів перетворює випромінювання своєї спектральної області на електрич. струм, виконуючи при цьому дію перемноження спектральних ф-цій та інтегрування творів. В результаті цього забезпечується пропорційність вихідних електрич. сигналів координатам вимірюваного кольору X, Y, Z. Прилад оцінюєрезультуюче випромінювання від предмета, враховуючи його виборче відображення (або пропускання), так і освітленість предмета. Один з каналів приладу, спектральна чутливість якого збігається з ф-цією, може служити яскравоміром .У фотоелектрич. зазвичай є електронно-обчислити. пристрої, що дозволяють перераховувати координати кольоровості системи XYZ в координати ін. колориметрич. напр. (МКО, 1976), і виконувати порівняння вимірюваного кольору з кольором еталона або ін. компаратор кольору.
Фотоелектрич. дозволяють визначати колір і при імпульсному освітленні, виконувати поелементний колірний аналіз зразків і робити автоматичні. розпізнавання кольорів складних об'єктів. Точність виміру кольоровості (х, у) досягає до 0,001, а точність визначення колірних відмінностей порядку 0,5. наиб. точні вимірювання кольору здійснюються з п о к т-р о к о л о р і м е т р а м і, в к-рих вимірюване випромінювання розкладається за допомогою дисперсійних призм або дифракційних решіток в спектр, "читається" фотоелектрич. приймачем. Сигнали приймача безперервно (або через рівні малі інтервали довжин хвиль) множаться на ф-ції складання і "інтегруються в межах довжин хвиль видимого спектру. Результати інтегрування є координатами вимірюваного випромінювання.
застосовуються в разл. областях для контролю за кольором (а звідси й якості) разл. матеріалів та продуктів, для контролю кольору джерел світла, світлофільтрів, телевізійних та кінозображень, полі-графіч. та текстильної продукції тощо.
По зміні кольору тіла, що нагрівається, можна судити про його темп-ре, що використовується в колірних пірометрах.
Ухімії для вимірювання концентрації речовин у розчинах застосовуються До., що використовують властивість забарвлених розчинів поглинати світло, що проходить через них, тим сильніше, чим вище концентрація забарвлюючої речовини. Всі вимірювання концентрації виробляються монохроматич. світлі тієї ділянки діапазону, який наиб. сильно поглинається цією речовиною та слабо – компонентами розчину. У До., що застосовуються для такого роду досліджень, використовуються набори вузькосмугових (монохроматич.) світлофільтрів.
Петренко А. І., Фесечко Ст А., Методи та пристрої розпізнавання кольору об'єктів, М., 1972; Кривошеєв М. І., Кустарєв А. До., Світлові виміри в телебаченні, М., 1973; Шашлов Би. А., Колір і відтворення кольорів, М., 1986. Н. А. Валюс.