Az izgalom tisztasága

A kolorimetriában egy színt három érték halmazával határozhatunk meg. Ezek az értékek lehetnek trikromatikus koordináták, vagy, még világosabban, a domináns hullámhossz és vagy a kolorimetrikus tisztaság, vagy a gerjesztés tisztasága egy adott megvilágító esetében , megadva a fényerőt is .

A szín tisztasága a fehér fény azon aránya, amelyet hozzá kell adni a domináns hullámhosszú monokromatikus fényhez , hogy az adott szín metamerikus színéhez jusson .

A tisztaságot vagy az XYZ trikróm koordinátákból történő számítással, vagy grafikusan a színdiagramon ábrázolják .

Kolorimetriás tisztaság

Az emberi szem megkülönbözteti azokat a színes fényeket, amelyekre a tárgyak a szemre utalnak. A fizikális vizsgálat azt mutatja, hogy a fény olyan elektromágneses sugárzás , amelyet általában körülbelül 400 nano méter és 700  nm közötti hullámhossz alapján  határozunk meg . Általában az általunk látott fényspektrum hullámhosszak sokasága van összekeverve.

A vizuális rendszer a színérzékelést a retina háromféle receptorának ingerlési különbségeire alapozza , a kúpok három különböző hullámhossz-tartományra érzékenyek. A színérzékelés tehát csak három méretben foglalja össze a lehetséges fényspektrumok végtelen sokféleségét. Ennek eredményeként a fizikai szempontból két nagyon különböző fény ugyanazt a színt adhatja. Ezeket a fényeket metamereknek nevezzük .

A csak egy hullámhosszú sugárzást tartalmazó fények monokromatikusak . A laboratóriumban keletkeznek, leggyakrabban a fehér fény prizma általi bomlásával . Előnyük, hogy könnyen leírhatók, mivel elegendő megadni a hullámhosszukat és a sugárzás erejét, és hogy ennek a teljesítménynek a vizuális egyenértékűségének eléréséhez elegendő megszorozni a spektrális fényhatékonyság együtthatójával .

A szem alkalmazkodik fénykörnyezetéhez. Egy fehér tárgyat mindig fehérnek látunk a déli, az esti fényben, a műhely fluoreszcens világításának fényében . Ha azonban ezeket a lámpákat mesterségesen egymás mellé tesszük, akkor másképp látjuk őket. A kolorimetria ezért megköveteli, hogy meghatározzuk a fehér színt. A Nemzetközi Megvilágítási Bizottság (CIE) megállapodott a különböző fények fényspektrumának meghatározásában, amelyet különböző körülmények között fehérnek kell tekinteni. A fehérnek definiált fényt megvilágítónak nevezzük .

A kolorimetriai feltárások azt mutatták

minden fénynek van metamerikus fénye, ezért vizuálisan azonos, monokromatikus fény és fehér fény keverékéből áll.

Ennek a monokromatikus fénynek a hullámhossza a fény domináns hullámhossza .

Ezért és egy meghatározott megvilágító esetében  :

A szín tisztasága az aránya a fénysűrűség a monokromatikus komponens és a fénysűrűség az összes fény.

A kolorimetriás tisztaság 0 és 1 között van.

Számítás

A kolorimetrikus tisztaságot és a domináns hullámhosszt a trichromatikus CIE XYZ koordináták alapján értékeljük . Ez meglehetősen bonyolult művelet, mivel a monokromatikus fények koordinátáit csak táblázatok ismerik. Egyszerűbb leírni a λ hullámhossz, a p tisztaság és az Y fényerősség útját a szín koordinátáin.

A kolorimetriai függvénytáblákban végzett interpoláció λ hullámhossz esetén egy triplettet eredményez ( X λ , Y λ , Z λ ); a megvilágító koordinátái ( X ill , Y ill , Z ill ) is ismertek; fényereje Y ill egyenlő 1-vel. Először kiszámítjuk a monokromatikus fénnyel megegyező fényerősségű szürke koordinátáit úgy, hogy a megvilágító három koordinátáját elosztjuk az Y λ kifejezéssel . A szín a hármas T- tagjai esetében a következő lesz:

A fordított folyamat nehezebb; ez magában foglalja a táblákban az intervallum megtalálását, ahol a domináns hullámhossz megtalálható, majd elvégzi az interpolációkat. Mivel az összefüggések lineárisak, akkor a koordinátákat megsokszorozhatjuk úgy, hogy egyrészt monokromatikus fényt, másrészt szürkét kapjunk, mindkettő a minta fényességi szintjén. Ezután könnyen megtalálhatjuk a kettő közötti arányt, amely a kolorimetrikus tisztaság.  

Az izgalom tisztasága

A kolorimetriában hozzászoktunk a fényerő és a színosság elválasztásához, amely elképzelés a szín intenzitását és dominánsát csoportosítja. Ez lehetővé teszi a minta színének leírását háromdimenziós térben három helyett, és elhelyezkedését a színdiagramon . Nem a kolorimetrikus tisztaságot olvassuk, hanem a gerjesztés tisztaságát, amelyet mindig egy meghatározott megvilágítóból határozunk meg:

a gerjesztés tisztasága a színdiagramon a megvilágító reprezentatív pontjának és a színnek a távolsága és az ugyanazon a szakaszon mért távolság aránya a monokromatikus fények görbéjéig ( helyspektrum ).

A kolorimetrikus tisztasághoz hasonlóan a gerjesztés tisztasága 0 és 1 között van. A szín domináns hullámhossza az a fény hullámhossza, amelyet akkor kapunk, ha a szegmenst a megvilágítótól a színig meghosszabbítjuk a monokromatikus fények görbéjéig.

Amikor a színnel megvilágító rész szegmense a lilák szegmense felé nyúlik, akkor a színnek egyezmény szerint egy domináns negatív hullámhosszat tulajdonítunk, amelyet ugyanazon a szegmensen kapunk, a zöld monokromatikus fények görbéjéig meghosszabbítva, éppen ellenkezőleg. Ez a fény kiegészíti a vizsgált szín színét, mivel megfelelő arányban összekeverve szürkét, vagyis a megvilágító bármely fényerejű változatát kaphatja meg. Mintha a szín megszerzéséhez eltávolítottuk volna a fehér vizuális hatásáról a szín vizuális hatását, amely kiegészítette a vizsgált színt.

Hasznosság

A kolorimetriás leírása A szín a domináns hullámhossza, annak tisztasága és a fénysűrűség megközelíti a pszichológiai leírását annak színárnyalat , annak a telítettség és fényesség  ; lehetővé teszi a szín kissé elképzelését; Kis gyakorlással tudhatjuk, hogy az 580 nm-es domináns hullámhosszúsággal leírt fény  narancssárgára hajlamos sárga, és ha 40% -os tisztaságú, akkor inkább bézs színű, mint „sárga”, és ha a fényereje 60% -a világos bézs; ezeket a feltételeket és korlátozásokat az AFNOR X-08-010 „A színek általános módszertani osztályozása” ajánlásában találták meg (2014. augusztus 30-án törölték).

A domináns hullámhossz azonban csak tökéletlenül ábrázolja az árnyalatot. Aubert 1865-ben, majd Abney 1910-ben megmutatta, hogy a színárnyalat észlelése megváltozik, ha a fehéret színnel keverik, az úgynevezett Abney-effektusnak megfelelően . A színdiagramon az egyenlő árnyalatú vonalak görbültek. Ezenkívül a színárnyalat észlelése a fényerőtől a Bezold - Brücke-effektus által változik . Végül a különböző hullámhosszú monokromatikus fény két színének megkülönböztetési küszöbértéke a hullámhossztól függően, más színeknél pedig még inkább. Az ICE ezért a XX .  Század folyamán olyan színrendszereket javasolt, amelyek jobban tükrözik az árnyalat és a színkülönbségeket: L * a * b * és L * u * v * . Ezek a rendszerek a színeket egy háromdimenziós térben rendezik, a megvilágítóhoz viszonyítva, és a szín helyzetét meghatározhatjuk olyan árnyalatszöggel, színtelenséggel és fényerővel, amely jobban megközelíti az érzékelést, mint a hosszúságú hármas. Domináns hullám, tisztaság és fényerő.


       

Ezeknek a színeknek ugyanaz a domináns hullámhossza, 640  nm , és azonos relatív fényereje, 15% (megvilágító D65 esetén); kolorimetrikus tisztaságuk 62% és 38% között mozog 4% -os lépésekben. A Helmholtz - Kohlrausch-effektus befolyásolja a fényerőt: bár a fényerő egyenlő, a tisztább árnyalatok világosabbak. Az Abney-effektus miatt a fehérhez jobban keveredő színek árnyalata általában lila.

Lásd is

Bibliográfia

Normatív hivatkozásokMonográfiák

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek

Megjegyzések és hivatkozások

  1. A Nagy 1972 , p.  85-86.
  2. Általában négy köbméteres interpolációt hajtanak végre; 2009. szeptember , p.  A 171-173 jelöli a kanonikus módszereket és az ötödik fok interpolációját javasolja azon a hat értéken, amely körülveszi azt a szegmenst, ahol a hullámhossz megtalálható, és amelynek trikromatikus koordinátáit keresik.
  3. A Nagy 1972 , p.  116; 2009. szeptember , p.  88–89.
  4. A Nagy 1972 , p.  116-117.
  5. 2009. szeptember , p.  246-251.
  6. 2009. szeptember , p.  190; további részletekkel Le Grand 1972 , p.  136-138.
  7. 2009. szeptember , p.  121-130.