Основная статья: Цвет

Измерение цвета — раздел колориметрии, объективный способ определения характеристик светового потока исходящего от источника видимого света (объекта) с применением оптических устройств (приборов) с целью исключения субъективного фактора — зрительного ощущения от действия света.

В настоящее время при измерении цвета, после оцифровки его характеристик, информация о цвете обрабатывается, передаётся без образца с помощью цифр. Другое важное применение (полиграфия) — измерение цветовых различий между образцом и пробным печатным оттиском для обеспечения качества печати. Измерение цвета является основой для составления нормативных материалов, подбора красок (очень важно при ремонте автомобилей при покраске отдельных мест).

Существуют два основных метода измерений:

• Колориметрический
• Спектральный

ВведениеПравить

Видимые цвета различаются нами при достаточной освещённости. Илучаемый свет состоит из спектра видимых электромагнитных волн. Длина одной волны соответствует одному цвету.

Спектр первичных источников света (солнце, электрическая лампа, свеча, монитор и др.), как правило состоит из смеси волн различной длины. Мы видим лишь электромагнитное излучение (видимый спектр) в диапазоне длин волн 380 - 780 мкм. Он занимает промежуточное положение между ультрафиолетовым и инфракрасным излучениями. Белый дневной свет содержит видимые волны разной длины примерно в одинаковых пропорциях.

Восприятие и ощущение цвета непостоянно, и существенно зависит от совокупности физических, физиологических и психологических факторов. В то время как мы легко можем улавливать цветовые различия между двумя смежными цветовыми тонами (оттенками), то запоминать цвет в точности, узнавать его и сравнивать — сложная, порой неосуществимая задача. Поэтому, в век высоких технологий не приходится рассчитывать на наш визуальный способ оценок цветов и его оттенков. Сейчас цвет измеряется промышленным способом с применением чувствительных точных приборов и приспособлений, которые точно определяют цвета для воспроизведения их и прменения в науке, технике, искусстве не завасимо от наших ощущений. Сейчас дизайекрами, художниками и учёными создаются и увеличиваются каталоги цветов, которые получают всё новые названия при их аттесации приборами (колороиетрическими и спектральными) с последующей регистрации для применений в качестве новых красителей и при необходимости их восстановления или опопознания.

Синтез цветаПравить

Наше субъективное восприятие цветов основано на главных понятиях синтеза цветов:

• Аддитивный синтез цвета
• Субтрактивный синтез цвета

Различают первичные (основные) и вторичные (дополнительные) цвета.

• Первичные (основные) цвета (XYZ):

красный,

зелёный,

синий.

Смешение трёх основных цветов даёт белый цвет.

Если смешивать два основных цвета, то получим один из трёх дополнительных цветов.

• Вторичные (дополнительные) цвета:

Жёлтый (красный+зелёный),

пурпурный (красный+синий),

голубой (зелёный+синий)

Смешение трёх дополнительных цветов даёт коричневато чёрный цвет, а не нейтрально чёрный, что используется художниками, полиграфистами. Краски, красители — это среды, которые отражают лучи света, а вычитание из белого цвета отдельных его спектральных составляющих (красных, зелёных, синих излучений основного цвета) называемое субтрактивным синтезом цвета предполагает фильтрацию его абсолютно чистыми фильтрами, имеющими насыщенные цвета. Полностью насыщенный цвет пропускает или отражает не более двух первичных цветов. Откуда, субтрактивный синтез цвета находит широкое применение в полиграфии, живописи, цветной аналоговой фотографии (с фотоматериалами с фотоэмульсионным слоем).

Аддитивный синтез цветаПравить

Основная статья: Аддитивный синтез цвета

Основная статья: RGB

Аддитивный синтез цвета— метод смешения основных, аддитивных цветов цветов, основанный на сложении, то есть цветов непосредственно излучающих объектов. Метод основан на особенностях строения зрительного анализатора человека, в частности на таком явлении как метамерия. Смешивая цвета можно воспроизвести любой воспринимаемый человеком цвет. Согласно науке о цвете, любой цвет может быть создан из суммы трех любых цветов, каждый из которых не может быть создан сочетанием двух других.^[1]

На рис.1 показаны результаты смешения трёх аддитивных цветов RGB. Три основные спектральные цвета смешанные поровну создают белый цвет. При смешении этих цветов яркость их изменяющаяся и складывается. Цвет, полученный в результате аддитивного синтеза всегда ярче, чем каждый отдельный цвет до смешивания.

В результате (рис.1, 2)имеем:

• Красный + зелёный = жёлтый(С)
• Синий + зелёный = голубой(А)
• Красный + синий = пурпурный(В)
• Красный + зелёный +синий = белый

Например, цветной телевизор — типичный пример аддитивного синтеза цвета.

Субтрактивный синтез цветаПравить

Основная статья: Субтрактивный синтез цвета

Четырёхцветная автотипия (CMYK: Cyan, Magenta, Yellow, Key colour) — субтрактивная схема формирования цвета, используемая прежде всего в полиграфии для стандартной триадной печати. Схема CMYK, как правило, обладает сравнительно небольшим цветовым охватом.

Субтрактивный синтез физических цветов (рис. 3) — прямая противоположность аддитивного синтеза основных спектральных цветов. Вторичные спектральные цвета:

• В — пурпурный (пурпурный),
• С — жёлтый (жёлтый),
• А — голубой(голубой),

смешанные в субтрактивном синтезе цвета, являются дополнением первичных цветов, смешанных в аддитивном синтезе цвета, как показано в таблице (Рис. 4) результатов смешивания:

Пурпурный + жёлтый = красный

Голубой + жёлтый = зелёный

Голубой + пурпурный = синий

Голубой + пурпурный + жёлтый = коричнево-чёрный

При смешения двух первичных цветов создаются вторичные цвета. В итоге смешения двух вторичных цветов, далее, создаётся первичный цвет. При смешивании основных вторичных цветов поровну создаётся физический чёрный цвет. Цвет, полученный от вторичных цветов, всегда будет темнее, чем цвета, которыми они создаются.

Колориметрические системы и колориметрияПравить

Стандартные цветовые величины XYZПравить

Стандартная таблица цветов CIE Править

Известно, что стандартные цветовые градации XYZ были не достаточно ясными, и не обеспечивали получения изображений и оттенков более высокого качества, а также более яркие цвета. CIE пыталась обойти этот недостаток, создавая стандартную таблицу цветов CIE, где показывала координаты компонентов стандартных цветовых величин x и y.

Координаты цвета x и y были дополнены стандартной хроматической величиной Y, которая описывает яркость цвета. Это создаёт цветовое пространство с координатами Yxy, в которых цветовая точка одного любого цвета фиксируется тремя величинами, характеристика, которая также отличается более новыми цветовыми моделями CIELAB и CIELUV.

Цветовые компоненты подсчитываются по формулам:

X=

У=

и находятся в пределах от 0 до 1. Y будет колебаться в пределах: от 0 для чёрного цвета и 100 — для белого.

Оранжевый цвет имее такую градацию:

Y = 34,51

x = 0,569

у = 0,400

Цветовые модели CIELAB и CIELUVПравить

• L*a*b* цветовое пространство CIE 1976
• L*u*v* цветовое пространство CIE 1976

Цветовые модели CIELAB и CIELUV в настоящее время являются главными цветовыми пространствами для анализа и описания физических цветов. Формулы для подсчёта L*a*b*, L*u*v* и их полученные полярные координаты L*C*h* были определены в 1990 году с новой версией стандарта DIN 5033-3. Стандартные цветовые величины XYZ снова формируют базу для расчетов.

L*a*b* — цветовые градации в цветовом пространстве и определяются:

L* - для яркости

a* - для градации красно-зелёных тонов

b* - для градации жёлто-синих тонов.

C* описывает насыщенность

h* описывает оттенок цвета в круге CIELAB

L* находится в пределах от 0 для чёрного цвета и до 100 для белого. Величины яркости распределяются вдоль вертикальной оси в центре цветового пространства.

Ось а описывает переход от зелёного к красному цвету, ось b - переход от синего к жёлтому.

Значения а* являются отрицательными на зеленом участке и положительными на красном. Аналогичным образом значения b* являются отрицательными на синем участке и положительными на жёлтом. a и b равны нулю в бесцветном центре круга CIE.

Насыщенность С также равна нулю в центре и увеличивается во всех направлениях по мере перехода от центра. В цветовом пространстве CIELUV цветовые координаты а* и b* были заменены координатами u* и v*. L* имеет одно и то же значение для обоих цветовых пространств.

Пример (параметры замера) с оранжевым цветом при его измерении по новыой мтодике:

Цветовые различия между номинальными и реальными образцамиПравить

Способ оценки цветовых различий двух таких вариантов является основой для оценки качества цвета. Это относится ко всем областям деятельности, производства, а также к применению цветов в первую очередь в полиграфии.

Постоянно растущие запросы к качеству цветов, к стабидности и надёжности поставляемых красок в соответствии с принятыми нормативами, идентификации воспроизведения цветов разными производителями обеспечиваются специальными процессами и современной технологией измерения.

Количество цветовых различий определяется с помощью величин «дельта» — D (на рис.3 это — (ΔE)). Определяемые величины D являются разницей между номинальными и реальными значениями. Все величины измерения цвета могут выражаться как значения приращений D. Пример: (см. рис.4)

МетамерияПравить

Основная статья: Метамерия

Метамерия — свойство зрения, при котором свет различного спектрального состава может вызывать ощущение одинакового цвета.

• В более узком смысле, метамерией называют явление, когда два окрашенных образца цвета воспринимаются одинаковыми под одним источником освещения (имеют одну окраску), но теряют сходство при других условиях освещения (с другими спектральными характеристиками излучаемого света).
• Синоним этого слова, Метамеризм - редко используемый термин, "калька" с английского слова.

Метамерия важна в выборе цвета для текстиля, в полиграфии (печатаемые цвета), особенно в случаях печатания специальными красками, которые должны обладать возможно малой метамерией.

Способы замера цветовПравить

Способы замера цветов описаны в Стандарте DIN 5033.

Колориметрический методПравить

Основная статья: Колориметрия (наука о цвете)

Измерительный (эталонный) свет (см. рис.1), излучаемый лампой, отражается образцом и воспринимается тремя фотосенсорами. Фильтры, создающие в трёх цветных каналах спектральную чувствительность, соответствующую стандартным спектральным функциям, и таких, которые имитируют спектральную чувствительность сетчатки глаза и соответствуют зрительным сенсорам глаза. Определение сигнала сенсора получает стандартные цифровые величины XYZ для красного, зелёного и синего цветов. Затем они используются для всех остальных колориметрических вычислений.

Ограничения, имеющиеся у данной системы, заключаются в неполном моделировании нескольких типов света, в нехватке величин спектрального отражения и измерения метамерии.

Спектральные методыПравить

В итоге величины отражения и графики отражения предоставляют полную информацию об измеренном цвете (см. рис.4). Стандартные цветовые величины XYZ воспроизводятся с помощью специальных вычислений, так называемой валентно-метрической оценки. Этот процесс соотносится с кривыми отражения и стандартными функциям спектральных величин.

Приборы для измерения цветаПравить

В настоящее время методы и средсва для измерения цвета вышли на совершенно новый уровень. Фирма Techkon GmbH (германская фиома) создала целый ряд измерительных устройств и программ для цветовых измерений в полиграфическом производстве, где очень высокий спрос на методы и приборы в данной области. Устройства измерения цвета находятся в постоянном развитии и совершенствовании. В производственной программе имеются ряд устройств для денситометрических и спектрофотометрических измерений на оттисках. Посредством программного обеспечения TECHKON ExPresso на базе операционной системы Windows на экране дисплея незамедительно показываются все необходимые данные измерений, непосредственно, с помощью которых можно точно управлять полиграфическим оборудованием печати (в том числе и цветной). В результате сокращается время наладок, уменьшается сервис при работе и повышается качество печати.

Принцип работыПравить

• Спектроденситометр SD 620, линейный привод LT (новшество). Сканирующий денситометр расположен на подвижном кронштейне и имеет возможность перемещаться с помощью мотора по всей зоне — контрольной печатной полосе. Данный привод универсален и может крепиться на сканирующих устройствах прежних выпусков.
• Цифровой микроскоп DigitalMicroScope DMS 910 выдаёт информацию о цвете, которая вообще не доступна для визуального просмотра. С нужным масштабированием на экране компьютера можно видеть растрирование плёнки или печатной формы.
• Программное обеспечение для среды Windows TECHKON DMS Pro рассчитывает автоматически на базе этого цифрового изображения точные величины заполнения площадей краской, растровые величины и углы наклона растровых рядов. При этом измерения могут быть выполнены для различных способов растрирования:
• амплитудно-модулированных,
• частотно-модулированных,
• для разных линиатур растра.