Термоиндикаторы (стр. 5 из 7)

^{В1931 году Международным Осветительным комететом (МОК) была принята цветовая система координат}^RGB^{, где в качестве осей координат была принята триада цветов:}

^{красный}^l^{=700 нМ}

^{Р=243 Вт,}

^{зеленый}^l^{=546,1 нМ}

^Р=4,66Вт,

^синий^l^{=435,8 нМ}

^{Р=3,38 Вт .}

^{На этой сессии МОК была принята и другая система, в которой в качестве основных были использованы нереальные цвета , более насыщенные, чем реальные.}^C^{истема не позволяет синтезировать цвета непосредственно в этих координатах, но значительно облегчает операции с цветовыми координатами. Система получила название}^XYZ^{, где}

^X^=0,4185^R^-0,0912^G^{+0,0009 В}

^Y^{=-0?1588+0,2524}^G^{-0,0025 В}

^Z^=-0,0829^R^+0,0157^G^{-0,1786 В}

^{Существуют также приведенные координаты, которые позволяют ограничить цветовое пространство со стороны максимума:}

^X=X/X+Y+Z

^Y=Y/X+Y+Z

^Z=Z/X+Y+Z

^{Поскольку, как было сказано выше, основные цвета}^XYZ^{являются нереальными, то в кубическом цветовом пространстве лишь часть объема занимают реальные цвета.}

^{С целью различия в численных выражениях порога различимости для различных точек цветового пространства в 1960 г. была принята система}^UVW^{, являющаяся линейным геометрическим преобразованием}^XYZ^{. В этой системе элипсы порогов различимости меньше отличались друг от друга. Преобразование, дающее еще большее сближение границ величин порогов различимости найдено не было, система была названа равноконтрастной.}

^{Формулы преобразования имеют следующий вид:}

^U⁼⁴^X^/-2^X⁺¹²^Y⁺³

^V⁼⁶^Y^/-2^X⁺¹²^Y⁺³

^{На самом деле преобразование не дает ни постоянной величины порога различимости, ни возможности его расчета.}

^{В 1964 году, основываясь на предложениях Вышецкого, МКО предварительно рекомендовал расширить цветовой график МКО 1960 года до трехмерного пространства. Рекомендуемое цветовое пространство именуется равноконтрастным цветовым пространством(}^U^*,^V^*,^W^{*) МКО 1964 года. Координаты}^U^*,^V^*,^W^{* связаны с координатами цвета}^U^,^V^,^W^{следующим соотношением:}

^{U*=13W*(U-U0)}

^{V*=13W*(V-V0)}

^{W*=25Y1/3-17 (1}^£^Y^£^100).

^U^*,^V^{* являются координатами равноконтрастного цветового графика МКО 1960 года., а}^W^{*- показатель светлоты. Координаты}^U^0,^V^0,^W^{0 определяют белый цвет.}

^{Нелинейное преобразование системы}^XYZ^{, хотя и может преобразовать элипсы в почти правильные окружности равного диаметра, но сильно искажает цветовое пространство.}

^{2.4.1.Аппаратура.}

^{По принципу работы колориметры делятся на трехлучевые и спектральные. Первые основаны на разложении луча света светофильтрами на три луча, по длине волны близким к цветам триады}^RGB^{и сравнении интенсивности прошедших лучей с эталоном.}

^{Колориметры этого типа имеют меньшую точность, но позволяют быстрее получать результаты.}

^C^{пектральные колориметры основаны на получении спектра изучаемого луча и его математической обработке. Они имеют более высокую точность и надежность. Исследуемый луч света в них монохроматизируется и направляется в фотоприемник, который последовательно снимает весь спектр.}

^{Есть модификация этого метода, когда монохроматором служит кювета с исследуемым раствором. Этот способ сильно упрощает технику, но его точность меньше, так как он не позволяет одновременно с измерением делать поправки на прозрачность кюветы и измерения спектра источника, так как в приборе не может быть кюветы сравнения.}

^{Фотоприемниками во всех случаях служат либо фотодиоды, либо фотоэлектронные умножители. В некоторых схемах применяют фоторезисторы. Фотодиоды имеют меньшие габариты, более надежны, не требуют стабилизации высоковольтного питания (как ФЭУ), но имеют меньшую чувствительность [35].}

^{В последнее время широкое распространение в зарубежных колориметрах получили блоки фотодиодов для снятия спектров высокой плотностью монтажа (до 100 на 1мм). Такая конструкция упрощает схему прибора, ускоряет измерения, но технология изготовления таких приборов сложна и дорога.}

^{Фотоэлектронные умножители имеют большую чувствительность, а следовательно, дают большую точность, имеют много модификаций и могут быть использованы почти в любом приборе где требуется измерение светового потока. Из-за широкого спектра характеристик они получили широкое применение в оптике, в том числе в колориметрии [35].}

^{В качестве монохроматизирующих элементов в спектральных колориметрах применяются: призмы, дифракционные решетки, наборы светофильтров. Наборы светофильтров позволяют упростить конструкцию прибора, дают довольно высокую воспроизводимость результатов, но имеют большую систематическую погрешность, особенно в случае резких изломов и острых пиков в линии спектра. Дифракционные решетки лишены этого недостатка, но качество их изготовления бывает ниже требуемого из-за высокой сложности технологического процесса их изготовления и высоких требований, предъявляемых к монохроматору. Призмы дают четкое разделение луча на спектральные составляющие, дешевы, но могут использоваться только в тех случаях, когда не имеют решающего значения дисперсия коэффициента преломления, достигающая 0,8% для оптических стекол [42]. Недавно появились голографические монохроматоры, но для массового использования порекомендовать их пока нельзя [35].}

^{В отличие от сравнительно простого устройства снимающей части колориметра, работающего с прозрачными веществами, снимающая часть колориметра, работающего с отраженным светом, должна удовлетворять большему числу требований.}

^{МКО принял за стандартные четыре способа колориметрических измерений отражающих образцов.}

^1.^{45/0 угол между освещающим пучком или пучками составляет 450 к нормали. Рассеяние пучка не должно превышать 100. Наблюдение ведется по нормали к образцу с отклонением 100(рис.2.1)}

^2.^{0/45 образец освещается под углом не более100 к нормали, а наблюдается под углом 45}^±^{50(рис.2.1.)}

^3.^{Дифф/0 образец помещается в интегрирующую сферу, которая дает диффузионное освещение. Наблюдается под углом 100(рис}^.2.1.)

^4.^{0/Дифф образец освещается под углом 100, отраженный поток собирается в интегрирующей сфере(рис.2.1.)}

^{Площадь отверстий в сфере не должна превышать 10% от площади сферы.}

^{Цветовые характеристики измеряются относительно условного белого диффузного отражающего эталона, в качестве которого используются таблетки прессованного порошка оксида магния ( М}^gO^{) или сульфата бария ( Ва}^SO^{4 ).}

^{В настоящее время широко используются микропроцессоры, стыкуемые через аналого-цифровой преобразователь к выводам фотоприемников, что позволяет получать результаты измерений в удобной цифровой форме, одновременно в разных координатах, получать значения цветовой разности [43].}

^{Многие фирмы выпускают колориметры не только стационарные, но и переносные, имеются портативные модели, а также с выносной снимающей часть [35].}

^{Размеры образца составляют обычно несколько сантиметров, это обусловлено тем, что к интегрирующей сфере предъявляется требование, чтобы площадь отверстий в ней не превышала 10% общей площади [39]. Значительную часть этих 10% отнимают отверстия осветителя и светоприемника, и размер сферы обычно обусловлен именно этими размерами. Если в этих условиях сильно уменьшить размеры образца, то резко упадет точность (нужно помнить, что площадь образца пропорциональна квадрату его линейных размеров ). Интегрирующие сферы, рассчитанные на малые размеры образцов, требуют сложной и совершенной оптики для объективов осветителя и фотоприемника, что усложняет прибор и поднимает его стоимость. Во всяком случае, созданные западными фирмами приборы, работающие с полем зрения в доли миллиметра пока еще стоят дорого.}

^{2.4.2.Расчет.}

^{МКО в 1931 году определил стандартного колориметрического наблюдателя как совокупность трех функций}^X⁽^l^),^Y⁽^l^),^Z⁽^l^{), которые близки к чувствительности трех видов хроматических рецепторов человеческого глаза.}

^{Таким образом, цвет каждого монохроматического источника может быть определен в координатах}^X^,^Y^,^Z^{. Если спектр измерен в}ⁿ^{точках, каждая из которых монохроматична, то координаты цвета}

ⁿ

^X=^å^j⁽^l^i)X(^lⁱ⁾

ⁱ⁼¹

ⁿ

^Y=^å^j⁽^l^i)Y(^lⁱ⁾

ⁱ⁼¹

ⁿ

^Z=^å^j⁽^l^i)Z(^lⁱ⁾

ⁱ⁼¹

^где^j⁽^l^{i) –}^{интенсивность}^.

^j⁽^l⁾⁼^b⁽^l⁾^S⁽^l⁾

^b^{- поток,}^S^{– доля потока, попавшая в фотоприемник.}