Блок регулирования цвета визуального колориметра

 

БЛОК РЕГУЛИРОВАНИЯ ЦВЕТА ВИЗУАЛЬНОГО КОЛОРИМЕТРА, содержащий источник света и расположенные последовательно по ходу излучения первую линзу конденсора, блок диафрагм , включающий три диафрагмы с окнами прямоугольной формы, снабженные светофильтрами и регулируемыми заслонками, вторую линзу конденсора и интегрирующий шар, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения измерения цвета, в него дополнительно введена подвижная маска с четырьмя окнами, в блок диафрагм дополнительно введена четвертая диафрагма, при этом окна диафрагм имеют одинаковую высоту, расстояния между окнами диафрагм равны и не превьш1ают высоту этих окон, высота окон маски равна высоте окон диафрагм, расстояния цеукду тремя окнами маски, соответствующими диафрагмам со светофильтрами, равны рассто (Л янию между окнами диафрагм, а расстояние до четвертого окна маски от ближайшего к нему окна маски равно сумме расстояния между окнами диафрагмы и высоты окна.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з Ю G 01 J 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3367249/18-25 (22) 11.12.81 (46) 15.06.84. Бюл. Ф 22 (72) В.В. Нюбин, Ю.П. Семенов, Л.Н. Брызгалова и А.M. Бочаров (71) Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института (53) 535.24(088.8) (56) 1. Мешков В.В. Основы светотехники. M., ГЭИ, 1961.

2. Ершов А.П., Хархаров А.A.

Цвет и его применение в текстильной промышленности. Л., ЛТУ., 1974, с. 47 (прототип). (54) (57) БЛОК РЕГУЛИРОВАНИЯ ЦВЕТА

ВИЗУАЛЬНОГО КОЛОРИМЕТРА, содержащий источник света и расположенные последовательно по ходу излучения первую линзу конденсора, блок диафрагм, включающий три диафрагмы с..SU„, 1097898 А окнами прямоугольной формы, снабженные светофильтрами и регулируемыми заслонками, вторую линзу конденсора и интегрирующий шар, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения и ускорения измерения цвета, в него дополнительно введена подвижная маска с четырьмя окнами, в блок диафрагм дополнительно введена четвертая диафрагма, при этом окна диафрагм имеют одинаковую высоту, расстояния между окнами диафрагм равны и не превышают высоту этих окон, высота окон маски равна высоте окон диафрагм, расстояния между тремя окнами маски, соответствующими диафраг- Е мам со светофильтрами, равны расстоянию между окнами диафрагм, а рассто- Ц ф якие до четвертого окна маски от ближайшего к нему окна маски равно сумме расстояния между окнами диаф- Я рагмы и высоты окна. высота окон маски равна высоте окон диафрагм, расстояния между тремя окнами маски, соответствующими диафрагмам со светофильтрами, равны расстоянию между окнами диафрагм, а расстояние до четвертого окна маски от ближайшего к нему окна маски равно сумме расстояния между окнами диафрагмы и высоты окна. г

На чертеже изображена оптическая схема блока регулирования цвета визуальности колориметра.

Устройство содержит источник 1 излучения, первую линзу 2 конденсора, вторую линзу 3 конденсора, блок 4 диафрагм, маску 5 с четырьмя окнами .прямоугольной формы, которая может перемещаться вверх (вниз), интегрирующий шар б. Блок диафрагм содержит четыре горизонтальньгх окна 7,8,9 и 10 прямоугольной формы, три Н3 которых

7, 8 и 9 снабжены светофильтрами соответственно красного, зеленого и синего цвета, а четвертое служит для прохождения белого излучения. В нижнем положении маски окно белого излучения закрыто, одновременно полностью открыты окна светофильтров по высоте. В верхнем положении маски окно белого излучения открыто, окна светофильтров закрыты. Раскрытие всех четырех окон по ширине регулируется горизонтально перемещающимися заслонками 11 независимо от. положения маски.

Устройство работает следующим образом.

Наличие маски позволяет регулировать чистоту цвета, меняя соотношение высоты окна, белого излучения и равных друг другу окон цветных светофильтров. Цветовой тон не зависит от положения маски и устанавливается в нижнем положении маски заслонками 11, меняющими ширину раскрытия окон со светофильтрами, при этом целесообразно одновременно раскрывать не более двух окон со светофильтрами.

Воэможность раздельного регулиро.вания яркости, цветового тона и чистоты цвета вытекает из следующего.

Световой поток, проходящий через один из светофильтров и попадающий в

„интегрирующий шар б, равен

84 = (, .E.À.

1097898

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано в приборостроительйой промышленности в визуальных колориметрах для измерения цвета. 5

Известен блок регулирования цвета визуального колориметра, в котором цвет, воспроизводимый колориметром, образуется смешением трех цветов (красного, зеленого и синего) в 10 интегрирующем шаре, внутренняя стенка шара создает одно из полей сравнения Г1 3.

Недостатком этого устройства является сложность измерения цвета, Наиболее. близким по технической сущности к изобретению является блок регулирования цвета визуального калориметра, содержащий источник света и расположенные последовательно по хо- 2б ду излучения первую линзу конденсора, блок диафрагм, включающий три диафрагмы с окнами прямоугольной формы, снабженные светофильтром и регулируемыми заслонками, вторую за- 25 слонку конденсора и интегрирующий шар. В данном устройстве измеряемый цвет уравнивается лодбором раскрытия диафрагм, меняющих яркость соответственно красной, зеленой синей составляющих воспроизводимого цвета (2g.

Недостатком этого устройства является необходимость использования квалифицированного обслуживающего

35 персонала, недостаточная надежность и точность, большая трудоемкость измерений, одинаковая для"любых цветов, в том числе для цветов, Отличающихся, например только чистотой.

Целью изобретения является упрощение и ускорение измерения цвета.

Указанная цель достигается тем, что в блок регулирования, содержащий источник света и расположенные после45 довательно по ходу излучения первую линзу конденсора„ блок диафрагм, включающий три диафрагмы с окнами прямоугольной формы, снабженные светофильтрами и регулируемыми заслонками, вторую линзу конденсора и ин50 тегрирующий шар, дополнительно введена подвижная маска с четырьмя окнами, в блок диафрагм дополнительно введена четвертая диафрагма, не снабженная светофильтром, при этом окяа диафрагм имеют одинаковую высоту, расстояпия между окнами диафрагм рав-, ны и не превышают высоту этих окон, 10978 18 где F. — освещенность i-ro окна, А — площадь открытой части

i -го окна; т — коэффициент пропускания линз и 1-ro светофильтра. 5

Яркость стенки интегрирующего шара, в который входит поток аф; + 9

Л(1

1 у 2I

10 где и ф. — световой цоток, прошедший i-ый светофильтр и попавший в интегрирующий

1 шар 6; 15

- 9 — коэффициент отражения внутренней поверхности шара; — внутренний диаметр интегрирующего шара.

При движении маски 5 вверх открывается окно белого. излучения и закрываются окна светофильтров. При перемещении маски 5 от нижнего положения на расстояние Е окно белого излучения откроется на высоту Е, а светофильтры закроются на эту же высоту. Тогда действующая площадь раскрытия окна i-го светофильтра А„ и окна белого излучения А равны:

30

А,- =Ь,.(s-е) -, А,=Ь Е, где h — высота окна;

Ь. — ширина раскрытия окна

1-ro светофильтра, Ь вЂ” ширина раскрытия окна белоБ го излучения.

Так как геометрический фактор пуч- 40 ка лучей при постоянной освещенности окон светофильтров прямо пропорционален площади раскрытия окон, то яркость стенки интегрирующего шара где С. — постоянный коэффициент, учитывающий пропускание оптических элементов устройства, геометрические параметры и светораспределение лампы.

Открывая одновременно заслонки одной пары светофильтров, получим цвет имеющий определенный цветовой

Э

55 тон М и чистоту Р, Ли " "s йц цб

iree L — расчетная яркость монохро- пи. ! матической составляющей в получаемом цвете, цh яркость белой составляющей в получаемом при смешении двух цветов цвете.

Тогда яркость монохроматической составляющей ц il ..(U, где 1 — яркость цвета смеси излуи чения, прошедшего через два световых фильтра.

При добавлении белого чистота воспроизводимого цвета

P=Pu, g ц где р — чистота цвета смеси двух изц лучений, прошедших через два светофильтра, без до-, бавления белого излучения;

L M, — яркость цвета этой смеси;

4< — яркость разбавляющего белого излучения.

Подставляя яркость цветов, окончательно получим

С,. А„ С,. Ь,. (Ь-Е)

Р4 С, А,.Ñ А 1 С; Ь; (Ъ-<)+ C@%@ 0

При условии C; b;=L Ь, что определяет равенство яркостей Lö (маска в нижнем положении) и t < (маска в верхнем положении), получаем возможность регулировать чистоту воспроизводимого цвета независимо от яркости

1.1 L g (ширины окон Ъ-, Ь ): р=р

Для проведения измерений чистота цвета ф: и цветовой тон и рассчитыМ ваются для каждой пары цветных светофильтров в зависимости от соотношения ширины раскрытия их окон. Яркость измеряемого цвета определяется с помощью графиков зависимости яркости от ширины раскрытия окон заслонками 11.

Описанный принцип разделительного и независимого регулирования яркости, цветового тона и чистоты цвета использован в колориметре для измерения цвета слабоокрашенных образцов, имеющих преимущественно желтую

Составитель С. Бочинский

Редактор М, Петрова Техред Ж.Кастелевич Корректор M. Шароши

Заказ 4198/35 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 10978 цветовую тональность и отличающихся в основном только чистотой цвета.

Применение предлагаемого устройства облегчает и ускоряет обучение обслуживающего персонала, повышает на- дежность и точность измерений, облегчает и ускоряет сами измерения, резко ускоряет измерение цветов, отличающихся только чистотой. Повышение надежности и точности измере- 10 ния и облегчение обучения персонала определяется упрощением алгоритма работы оператора вследствие соответствия реализованного способа регулирования ощущению цвета, определяемо- 15

ro яркостью, цветовым тоном и чистотой цвета. В обычных трехцветных колориметрах на последних стадиях сравнения воспроизведенного и измеряемого цветов оператор невысокой ув квалификации затрудняется в принятии

98 6 решения на регулировку красной, зеленой и синей составляющих воспроизведенного цвета тремя органами управления, каждый из которых меняет и яркость, и цветовой тон, и чистоту цвета. В данном колориметре уравнивание цветов постоянного цветового тона и яркости после предварительной настройки производится перемещение только одной маски. Цвета, отличающиеся в основном только чистотой, например желтизна белых материалов, встречаются в бумажной, текстильной и ювелирной промышленности.

Разработанный блок регулирования цвета может использоваться и самостоятельно, например при исследовании цветового зрения для .предъявления наблюдателю цветов, регулируемых раздельно по яркости, цветовому тону или чистоте.