Способ измерения цвета

 

Изобретение относится к колориметрии и может быть использовано для измерения цветовых характеристик излучающих или отражающих свет объектов. Целью изобретения является повышение информативности измерения цвета за счет одновременного измерения всех трех цветовых характеристик - тона, насыщенности и светлости. Излучение от измеряемого объекта и излучение от эталонов пропускают через четыре фильтра с различным спектральным пропусканием и производят фотоэлектрическую регистрацию. Пропускание четвертого фильтра рассчитывается по измеренным интенсивностям света от объекта, прошедшего через первые три фильтра. По четырем измерениям строят в четырехмерном пространстве вектор цвета объекта и векторы цвета эталонов, по совпадению которых судят о цвете объекта. Цветовой тон, насыщенность и светлоту определяют по проекциям четырехмерного вектора на координатные оси. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (SD 4 (01, 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21} 4185093/31-25 (22) 26,01.87 (46) 30. 09. 89. Бюл. № 36 (71) Вильнюсский государственный университет им. В. Капсукаса (72) Г.Г. Вайткявичюс, М.Ю. Блознялис, А.Е. Машкаускас, Е.М. Соколов, Ч.А. Измайлов и В.С. Новасад (53) 535.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1186964, кл. С 01 J 3/46, 1983.

Патент США № 3737239, кл. С 01 3 33//4466, 1973. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЦВЕТА (57) Изобретение относится к колориметрии и может быть использовано для измерения цветовых характеристик излучающих или отражающих свет объектов. Целью изобретения является повышение информативности измерения

Изобретение относится к колориметрии и может быть .использовано для измерения цветовых" характеристик объектов в текстильной, полиграфической и других промышленностях, Цель изобретения — повьппение информативности измерения цвета за счет одновременного измерения всех трех цветовых характеристик — тона, насьцценности и светлоты (или яркости), при ем, если имеются фотоприемные устройства со спектральными характеристиками, идентичными спектральным характеристикам колбочек человека, то измеренные цветовые координаты будут эквивалентны цветовым координатам стандартного наблюдателя

2 цвета за счет одновременного измерения всех трех цветовых характеристик — тона, насьпценности и светлости. Излучение от измеряемого объекта и излучение от эталонов пропускают через четыре фильтра с различным спектральным пропусканием и производят фотоэлектрическую регистрацию. Пропускание четвертого фильтра рассчитывается по измеренным интенсивностям света от объекта, прошедшего через первые три фильтра. По четырем измерениям строят в четырехмерном пространстве вектор цвета объекта и векторы цвета эталонов, по совпадению которых судят о цвете объекта.

Цветовой тон, насыщенность и светлоту определяют по проекциям четырехмерного вектора на координатные оси.

1 ил. предполагается привязка цвета эталона к абсолютным цветовым координатам (или атласам цветов), На чертеже изображена ортогональ-; ная система координат и проекция четырехмерного вектора цвета в это пространство, где х,, х и хэ — система ортогональных координат, используемая для опред,еления цветовых координат объекта; Š— вектор цвета;

E — проекция вектора цвета на плоси кость (х(,х ); Š— вектор отсчета угла при определении тона цвета, (1)и (— углы, характеризующие цветовой тон и насьпценность.

Способ осуществляют; следукйцим образом.

151160 (— 2 — 2

О О (Eo Ен) (х, х +хгхг)

t (х )г+(х") ) "г (х +х 1 "

1Еlir. I 1 г ((г,/ т.е. (r.,ê,) ор 1( (t) = arccos (Е, r,,f

Ъ (Е((Е)

СОЗ ((2 = те 1д

М= — arccos (x, 1 (x i + хг) г z (!г.

+ х,) " (4) 50

6 = агссоз (х ), Пусть Отра)кеHHblf(От поверхности объекта свет со спектральным составом р (3) порождает вектор Е цвета с компонентами вида:

x = J а, р()((Л)(а, ((=1,2,3), О ) где у (Я) — спектральные характеJ ристики трех фоточувст- 10 вительных элементов, а; коэффициенты.

Трехмерный вектор Е цвета заменим четырехмерным вектором,у которого первые три компоненты совпадают с 15 компонентами трехмерного вектора, а четвертая равна (!г х =() — (х,+x .ох )), (2) При этом следует учесть, что по- 20 лученный четырехмерный вектор должен быть единичным, т,е. необходима нормировка полученных при измерениях значений на модуль четырехмерного вектора. 25

Насьпценность определяется углом

35 (12 между четырехмерным вектором и плоскостью (х,,хг), который рассчитывается из соотношения

Светлота определяется углом 6 между четырехмерным вектором и осью (0,0,0,х ), т.е. вектором, который получается при интенсивности отраженного света равного нулю — отраженный свет от идеального черного тела. В этом случае угол можно рассчитать следунпцим образом:

Формула изобретения

Способ измерения цвета, включающий измерение интенсивностей х„, х х излучаемого или отраженного объекТри цветовые координаты,, .(>актеризукпцие тон, насыщенность и свет— лоту, можно в указанной системе координат определить по значению трех углов, Тон соответствующего вектора эталона (или, что то же самое, равного ему по цвету исследуемого образца) определяется углом (12 между проекцией четырехмерного вектора Е в двумерную плоскость (х,, хг) с заданным в этой плоскости вектором Е отсчета, Вектор

Е, можно задавать произвольно, однако, при этом следует учитывать тон

Ъ этого вектора Е(, (отсчет тона при одном векторе Е будет выполняться от, например, синего тона (7(=440 нм), а при другом Е, отсчет будет осуществляться от зеленого тона (Я =540 нм).

Зная, какому тону соответствует отсчетный вектор Е, определяется и тон исследуемого образца. Угол (p мож" но рассчитать из значения косинуса этого угла: том света, прошедшего через три фильтра с различным спектральным пропусканием и определение цвета по совпадению вектора цвета объекта и вектора цвета одного из эталонов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения информативности, дополнительно измеряют интенсивность х света, прошедшего через фильтр с

z коэффициентом пропускания (1-(х, +

+х +х ) . измеряют интенсивности г г -2(и света, отраженного от эталонов и прошедшего через четыре вышеупомянутых фильтра, а вектор цвета объекта с ко- ординатами х, х, х, х и вектора цветов эталонов строят в четырехмер- ном пространстве,при этом цветовой тон (12, нсьпценность (и светлоту 9 объекта определяют по формулам

О О х, х„+хг хг -(х )г+(, )г ((г (хг+ 7)пг2 (arccos (х, + хг) (/

g = arccos (х ), где х и х — координаты вектора отО О (Я счета, задаваемого произволвно в плоскости (х„,хг) .

1511«04

Составитель В. Варнавский

Техред М Дидык Корректор С. ЧеРни

Редактор А. Ревин

Заказ 5892/44 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101