колориметрические параметры, которые часто путают при использовании колориметра
Колориметр — это прибор для оптического анализа, разработанный на основе колориметрии. Поэтому в процессе измерения цвета он использует различные параметры цветности. Наиболее распространенными из них являются: 45/0 и d/8, SCI и SCE, 2° и 10°, L*. a*b* и Lab, XYZ и Yxy. Первоначальные пользователи, как правило, не совсем понимают эти аналогичные параметры, которые представлены ниже.
Цветовое пространство CIELab
Структура оптического тракта – 45/0 и d/8:
Колориметр — это прибор, который имитирует распознавание цвета объектов человеческим глазом. Он поглощает три естественных цвета света: красный, зеленый и синий, воспринимаемые человеческим глазом, оцифровывает цвет и отображает его через прибор. Итак, здесь нам нужно поговорить о трех элементах распознавания цвета — источнике света, объекте и детекторе. Конечные данные, обнаруженные под разными углами источника света и разными детекторами, различны, поэтому мы обычно оговариваем два угла 45/0, D/8.
45/0 означает, что детектор расположен перпендикулярно измеряемому материалу в горизонтальной плоскости и принимает источник света. Источник света под углом 45 градусов к нормали детектора освещает объект в горизонтальной плоскости. Затем детектор принимает. свет отражается объектом, а затем генерирует значения RGB/LAB, отображаемые на экране колориметра для завершения теста.
В сочетании с предыдущими принципами отличие колориметра D/8 заключается в интегрирующей сфере. Проще говоря, на интегрирующей сфере имеется измерительная апертура (свет событий) . Свет события освещает интегрирующую сферу, а внутренняя часть интегрирующей сферы подвергается отражению и преломлению, чтобы сделать источник света однородным. Приемное отверстие принимает свет под углом 8° от центральной оси и рассчитывает его по формуле цветового различия. Интегрирующая сфера является ключевой частью шейдера. Точность измерения цвета во многом зависит от сферы интеграции. Если качество интегрирующей сферы плохое, это повлияет на срок службы колориметра, тем самым значительно увеличивая затраты на техническое обслуживание. Поэтому использование качественной интегрирующей сферы продлит срок службы инструмента.
Режимы измерения – SCI и SCE:
SCE: исключение зеркального компонента (исключается зеркальный отраженный свет). SCE относится к методу измерения цвета, который исключает зеркальный отраженный свет. Результаты измерения этого типа аналогичны тем, которые наблюдаются невооруженным глазом.
Метод SCE исключает зеркальный отраженный свет, а результаты измерений показывают цвет, который на самом деле видит человеческий глаз. Когда зрительная система человека наблюдает за объектом, в большинстве случаев получаемая информация представляет собой рассеянный отраженный свет объекта, без учета зеркального отражения. Если отраженный свет светит прямо вам в глаза, он только ослепит ваши глаза и вы не сможете видеть цвет.
Поскольку свет зеркального отражения отфильтровывается, свойства объекта в трех элементах цвета поверхности (источник света, объект, наблюдатель) не могут быть по-настоящему отражены, поэтому расчетные результаты отличаются от модели SCI. И на это сильно влияют структура и шероховатость поверхности объекта. (Поскольку свойства поверхности объекта будут влиять на отраженный свет)
SCI: Specular Component Include (содержит зеркальный регулярный отраженный свет). SCI относится к экспрессивному методу измерения цвета, включающему зеркальный отраженный свет. По этой причине он минимизирует влияние поверхности образца и особенно подходит для мониторинга качества цвета и компьютерное сопоставление цветов.
При использовании метода SCI, включающего зеркально отраженный свет, результаты измерений полностью включают весь свет, отраженный от поверхности объекта (включая зеркальное регулярное отражение и диффузное отражение), поэтому результаты могут объективно отражать цвет поверхности объекта, независимо от структуры и шероховатость поверхности объекта, широко используемая в компьютерном подборе цветов и других аспектах. То есть яркость объекта не влияет на результаты измерения цветовых данных.
То есть режим SCI включает в себя весь свет, отраженный всеми объектами, и результаты измерений могут действительно отображать истинные свойства цвета объекта в соответствии с определением трех элементов цвета поверхности (источник света, объект, наблюдатель).
Угол наблюдения - 2° и 10°:
Стандартный наблюдатель — имя собственное. Если разобраться в процессе развития цветовой системы, нетрудно понять стандартного наблюдателя 2° и стандартного наблюдателя 10° (далее — наблюдатель). Суть наблюдателя 2° и наблюдателя 10° заключается в функции сопоставления цветов набора стандартных наблюдателей. Этот набор функций сопоставления цветов статистически получен от некоторых обычных наблюдателей за цветом и связан со структурой человеческого глаза.
Функция согласования цветов для наблюдателя 2° была создана в 1931 году, а функция согласования цветов для наблюдателя 10° была разработана в 1964 году на основе статистических данных наблюдателя 2°. Поле зрения наблюдателя 10° включает 2. °Поле зрения наблюдателя. Наблюдатель с углом 10° имеет более строгую статистическую основу, поскольку он основан на статистических данных наблюдателей с более нормальным цветом.
Каждый параметр стандартного наблюдателя CIE1931-XYZ подходит для центрального условия наблюдения в поле зрения 2° (применимо к полю зрения 10-4°). Объектами, наблюдаемыми в этом поле зрения, являются в основном клетки фовеального конуса. удар человеческого глаза. Следовательно, стандартный колориметрический наблюдатель CIE1931-XYZ не применим к условиям наблюдения цвета при очень маленьком поле зрения менее 1° и к условиям наблюдения цвета при поле зрения более 40. Поэтому, чтобы адаптироваться к наблюдению цвета в большом поле зрения, люди создали «колориметрическую систему CIE1964-XYZ», основанную на большом количестве экспериментов.
Измеряемый объект наблюдается в «системе дополнительной колориметрии CIE1964-XYZ», которая охватывает как колбочки в центре сетчатки, так и палочки вокруг ямки сетчатки. Подходит для большого поля зрения. 10°. Человеческий глаз имеет низкую способность определять цвет объектов при поле зрения 2°, но точность и воспроизводимость определения цвета высоки при поле зрения 10°. В настоящее время для большинства измерений цвета используется поле зрения 10°.
Цветовое пространство — L*a*b* и Lab:
CIEL*a*b* (CIELAB) — наиболее полная цветовая модель, обычно используемая для описания всех цветов, видимых человеческим глазом. Звездочки (*) после L, a и b являются частью полного имени, поскольку они обозначают L*, a* и b*. Lab относится к Hunter Lab, которая представляет собой трехмерную прямоугольную систему координат, основанную на теории цветового противостояния. Она не имеет звездочек и отличается от L*, a* и b*. Эти две системы представления цвета основаны на теории противостояния цветов и широко используются. Необходимо различать эти две системы представления цвета.
Формулы расчета цветовых систем Hunter Lab и CIELAB различны. Хотя обе они рассчитываются математически по X, Y и Z, значения колориметрических значений различны. Например, для одного и того же цвета керамической плитки – желтого, значения параметров цвета системы Hunter Lab составляют L=61,42, a=+18,11, b=+32,23, тогда как значения параметров цвета системы CIELAB L*=67,81, a*= +19,56, b*=+58,16.
Существуют различия в единообразии двух цветных пространств и зрительных ощущений. Например, хотя цветовое пространство CIELAB является единым цветовым пространством, рекомендованным CIE, на самом деле пространство CIELAB по-прежнему неравномерно для восприятия цвета человеческим глазом. Возьмите две точки образца цвета в определенной области пространства (например, в красной области) и сравните их с двумя точками образца цвета на том же расстоянии в другой области (например, в зеленой области). Вы обнаружите, что это визуально. Влияние двух образцов цвета в красной области: Сенсорная разница отличается от визуально-сенсорной разницы между двумя образцами цвета в зеленой области, то есть в разных цветовых областях значения допуска цвета не равны.
Колориметрические системы – XYZ и Yxy:
Цветовое пространство CIEXYZ, также известное как цветовое пространство CIE1931. CIE надеется, что три компонента (X, Y, Z) в этом цветовом пространстве могут описать любой цвет, который может быть обнаружен системой цветового зрения человека, где X и Z определяются как цветность цвета, а Y — яркость. цвета.
Цветовое пространство CIEXYZ в основном используется в аналитических приборах, таких как колориметр и цифровой анализатор цвета. Оно обеспечивает такие инструменты проходящим или преломленным трехцветным световым сигналом, необходимым для анализа образца. Хотя цветовое пространство CIEXYZ широко используется в аналитической химии, цвета, которые оно представляет, не соответствуют восприятию человеческого глаза, что приводит к определенным дефектам при сравнении различных цветов. Поэтому эта цветовая модель часто представляет собой просто переходное цветовое пространство, используемое для линейного преобразования в другие цветовые пространства.
Значения тристимула XYZ очень полезны для определения цветов, но непосредственно визуализировать результаты непросто. По этой причине CIE в 1931 году определил цветовое пространство Yxy, которое описывает цвет на двухмерной карте, но ничего не имеет. дело в яркости. Y — коэффициент отражения объекта, выраженный в % (по сравнению с идеальным диффузным отражением с коэффициентом отражения 100%). Он соответствует яркости трех элементов цвета, а его значение равно значению Y значения тристимула. Координаты цветности x и y соответствуют оттенку и цветности трех цветовых элементов. Координаты цветности x и y можно рассчитать по следующей формуле: x=X/(X+Y+Z) y=Y/(X+Y+Z) (где X, Y, Z — трехцветные значения). Эквивалентно доля красного основного цвета; координата цветности по оси Y эквивалентна доле зеленого основного цвета. На рисунке отсутствует координата цветности по оси Z (то есть доля синего основного цвета). Поскольку пропорциональный коэффициент x+y+z=1, можно вычислить значение координаты Z, то есть z=1-xy.
