Колориметрія (наука про колір)

Колориметрія— наука про колір та вимірювання кольору. Займається дослідженням методів вимірювання, вираження кількості та якості кольору та відмінностей кольорів, що виникла в XIX столітті.

Головну роль розвитку колориметрії зіграло відкриття німецьким математиком Р. Грассманом законів, відповідно до якими відчуття певного кольору можна викликати змішуванням (сумою) трьох інших кольорів, узятих у певних частках. При цьому такі кольори мають бути незалежними, тобто два з них, поєднуючись, не повинні давати третій.

Виміряти колір означає виразити його через якісь величини і тим самим визначити його місце у всій безлічі кольорів в рамках деякої системи їх вираження або математичного опису. (Див. також [1] ).

Зміст

Загальні відомості [ред.]

Повсякденне позначення кольору проводиться за допомогою загальноприйнятих або спеціальних слів, які більш точно називаються іменами кольору. Для більш точного позначення кольору з кінця XIX століття широко використовуються колірні еталони, шкали (наприклад, сіра шкала) і атласи кольорів.

Однак, внаслідок нескінченного розмаїття кольорів, таке дискретне визначення кольору вже в ХХ столітті стало недостатнім - як для багатьох технічних додатків, так і для теоретичних узагальнень. У зв'язку з цим було розроблено математичний апарат, що дозволяє використовувати ту чи іншу систему кольору та створено різні колірні моделі.

Інструменти [ред.]

Колориметр - фотоелектричний пристрій, який вимірює інтенсивність світлового потоку, розбиваючи світло на три області (червону, зелену та синю) RGB-компоненти. Потім він визначає числові значення, що відповідають кожному з цих трьох досліджуваних кольорів у колірному просторі CIE XYZ або в одному з його похідних - CIEL*a*b* або CIE L*u*v*. Ці виміри потім інтерпретуються візуально - будується графічне уявлення колірного простору.
Спектрометр - фотоелектричний пристрій, який використовується для накопичення спектра, його кількісного підрахунку та подальшого аналізу за допомогою різних аналітичних методів.
Спектрорадіометр – спектрометр, призначений для вимірювання та реєстрації спектральних розподілів фотометричних величин.
Спектрофотометр - фотоелектричний пристрій, який вимірює спектральні дані, тобто кількість світлової енергії, відображеної від об'єкта, відразу в безлічі вузьких інтервалів, розташованих уздовж усього безперервного видимого спектру. В результаті виходить складний набір даних - серія величин, що візуально інтерпретуються у вигляді спектральної кривої.
Денситометр - фотоелектричний пристрій, який вимірює і обчислює оптичну щільність - ступінь поглинання світла, тобто, який відсоток від відомого обсягу світла відбивається від об'єкта (або проникає через об'єкт).
Прилад виміру "колірної температури" джерела світла.

Вимірювання кольору [ред.]

При вимірі кольору основним завданням є визначення координат кольору, оскільки всі інші величини обчислюються за значеннями. Координати кольору можуть бути визначені безпосередньо за допомогою триколірних колориметрів або компараторів кольору, або обчислені на підставі спектрів дифузного відображення або пропускання.

При падінні потоку випромінювання на поверхню предмета частина потоку може пройти крізь предмет, частина відбитися від поверхні, а частина поглинутися. Відношення відбитої, пропущеної та поглиненої частин потоку випромінювання до всього потоку, що падає на предмет, називають,відповідно, коефіцієнтом відображення, пропускання та поглинання.

Для вимірювання коефіцієнтів відбиття та пропускання використовуються спектрофотометри.

Сучасні спектрофотометри - наприклад, Спектроденситометр SD 620 (см. рис.2) можуть бути використані для різних колірних вимірювань шляхом вільно вибираються вимірювальних фільтрів. Величини відображення та графіки відображення надають повну інформацію про виміряний колір. Стандартні колірні величиниXYZвідтворюються за допомогою спеціальних обчислень так званої валентно-метричної оцінки. Цей процес має відношення до кривих відображення та стандартних функцій спектральних величин.