Начало работы
ОСНОВЫ ВОСПРИЯТИЯ И 
ИЗМЕРЕНИЯ ЦВЕТА
Содержание 
В презентации 5 разделов : 
Восприятие цвета 
Измерение цвета 
Цветовые шкалы 
Характеристики поверхности 
и геометрия прибора 
Подготовка и представление 
образцов
ВОСПРИЯТИЕ ЦВЕТА
Чтобы видеть цвет, необходимо: 
Источник света 
Объект 
Наблюдатель
Визуальное наблюдение 
Источник 
света 
Объект 
Наблюдатель
Визуальное наблюдение 
Модель визуального наблюдения показывает три 
составляющих, нужных для восприятия цвета 
Чтобы построить прибор, который сможет 
количественно передать цветовосприятие, каждая 
позиция визуального наблюдения должна быть 
представлена в виде таблицы.
Источник света
Источник света 
Видимый свет – это малая часть 
электромагнитного спектра 
Длины волн измеряются в нанометрах (нм) 
CIE диапазон длин волн видимого спектра установлен 
от 360 до 780 нм 
График зависимости интенсивности света от длины 
волны называется спектральным распределением и 
является характеристикой источника света
Источники света 
Daylight Tungsten 
Source 
Illuminant 
400 500 600 700 
Wavelength [nm] 
Eλ 
Fluorescent 
400 500 600 700 
Wavelength [nm] 
Eλ 
D 
65 A 
Eλ 
F2 
400 500 600 700 
Wavelength [nm]
Общие источники 
A Лампа накаливания 
C Средний дневной 
D65 Полуденный дневной 
F2 Холодный белый 
флуоресцентный
CIE Источник 
Таким образом, были количественно определены 
и стандартизированы спектральные 
характеристики первого элемента из ситуации 
визуального наблюдения
D65
Объект
Объект 
Объект модифицирует свет. 
Красители или пигменты, находящиеся в 
объекте, селективно поглощают свет некоторых 
длин волн, отражая или пропуская свет других 
длин волн.
Взаимодействие света с 
краской автобуса 
Incident 
Light 
Specular 
Reflection 
Diffuse 
Reflection
Объект 
Количество света, отраженного или 
прошедшего через объект, может быть 
количественно определено на каждой 
длине волны и представлено в виде 
спектральной кривой
Спектр поглощения для «желтого 
автобуса» 
Wavelength – [Nanometers] 
% Relative Reflectance 
100 
400 500 600 700 
75 
50 
25 
0
Объект 
Измеряя спектры отражения или пропускания 
объекта, второй элемент ситуации визуального 
наблюдения может быть количественно 
определен.
Reflectance 
D65
Наблюдатель
Наблюдатель 
Rods in the eye are responsible for low light vision. 
Cones in the eye are responsible for color vision 
and function at higher light levels. 
The three types of cone sensitivities are red, 
green and blue.
The Human Eye 
Light 
Retina 
Light 
Retina
CIE Стандартный наблюдатель 
Были проведены эксперименты, чтобы количественно 
определить способность человеческого глаза воспринимать 
цвет. 
Наблюдатель смотрел на белый экран через апертуру с 
углом обзора 2о. 
Половина экрана освещалась светом определенного цвета 
Наблюдатель подбирал необходимое соотношение трех 
основных цветов на другой половине экрана, чтобы 
получить нужный цвет. 
Такая процедура повторялась для всего видимого спектра.
Определение стандартного 
наблюдателя 
RED 
GREEN 
BLUE 
TEST 
LIGHT 
WHITE 
BACK 
DROP 
REDUCTION 
SCREEN 
BLACK PARTITION 
TEST 
FILTER 
2º
CIE Стандартный наблюдатель 
¯ ¯ ¯ 
The experimentally derived x, y, and z functions 
became the CIE 1931 2º Standard Observer. 
These functions quantify the red, green and blue cone 
sensitivity of the average human observer.
CIE 2º Standard Observer 
- 
z 
- 
y 
- 
x 
Wavelength – [Nanometers] 
2.0 
1.5 
1.0 
0.5 
0.0 
Tristimulus Values 
400 500 600 700
Наблюдатель 
Эти эксперименты проводились в 1931 г. 
Но были переделаны в 1964 и привели к появлению 
1964 10о Стандартному наблюдателю.
2º и10º Наблюдатель 
7 Feet 
15 3” 
” 
2º 
10º
2º versus 10º CIE Standard Observer 
2.0 - 
- - 
z 
y x 
Wavelength – [Nanometers] 
Tristimulus Values 
1.5 
1.0 
0.5 
0.0 
400 500 600 700
CIE Рекомендованный 
наблюдатель 
Из двух наблюдателей CIE рекомендует 10о 
Стандартного наблюдателя. Он наилучшим образом 
коррелирует со средней визуальной оценкой цвета в 
большом количестве экспериментов , типичных для 
большинства коммерческих применений.
Наблюдатель 
Теперь все три элемента ситуации визуальной 
оценки количественно определены 
Источник света – выбираемый пользователем 
CIE источник. 
Объект количественно определяется измерением 
спектра отражения или пропускания. 
Наблюдатель – CIE стандартный наблюдатель
Reflectance 
D65 CIE Standard Observer
Измерение цвета
Что необходимо? 
Видеть цвет Измерить цвет 
Light 
Source 
Object 
Observer 
Light 
Source 
Sample 
Spectrophotometer
Измерение цвета 
CIE X,Y, Z трехкоординатные цветовые 
значения получаются умножением функций 
источника света, отражения или пропускания 
объекта и стандартного наблюдателя. 
Значения затем суммируются для всех длин волн 
видимого диапазона, давая в результате X, Y, Z 
трехкоординатные значения.
CIE X Tristimulus 
CIE X Tristimulus 
X = 41.9 
CIE Y CIE Tristimulus 
Y Tristimulus 
CIE Z Tristimulus 
Y = 37.7 
CIE Z Tristimulus 
Z = 8.6 
X = 41.9 Z = 8.6 
CIE Illuminant D65 
X 
Reflectance 
= 
Visual Stimulus 
- 
CIE x Observer 
CIE y Observer 
CIE z Observer 
X 
X 
X 
CIE y Observer 
CIE z Observer 
= 
= 
= 
Y = 37.7 
CIE x Observer 
- 
-
Измерение цвета 
Light 
Source 
Data Processor 
Sample Diode Array 
Diffraction 
Grating 
X = 41.9 
Y = 37.7 
Z = 8.6 
Data Display
HunterLab Spectrophotometer Systems 
MiniScan EZ ® 
ColorFlex 
EZ 
® 
LabScan XE ® 
® 
UltraScan PRO 
UltraScan VIS ® 
ColorQuest XT ® 
® 
ColorQuest XE
ЦВЕТОВЫЕ ШКАЛЫ
Визуальная организация цвета 
Все цвета организованы в трех измерениях: светлота, 
насыщенность и оттенок.
Визуальная структура цвета 
НАСЫЩЕННОСТЬ 
(ХРОМА) 
СВЕТЛОТА 
ОТТЕНОК 
СВЕТЛОСТЬ 
НАСЫЩЕННОСТЬ 
Белый 
Черный 
ОТТЕНОК
Измерение цветовых 
характеристик 
Визуальная оценка цвета – субъективна и 
приблизительна. 
Инструментальное измерение – объективно и 
точно.
Измеренные значения для “School 
Bus Yellow” 
X = 41.9 
Y = 37.7 
Z = 8.6
Цветовые шкалы 
Значения координат цвета X, Y, Z трудно понять. Поэтому 
были разработаны другие цветовые шкалы, для: 
Лучшей корреляции с нашим восприятием 
цвета. 
Простого понимания 
Улучшения передачи цвета. 
Лучшего представления однородных 
цветовых различий.
Opponent-Colors Theory 
States red, green and blue cone responses are remixed 
into opponent coders as they move up 
the optic nerve to the brain.
Теория оппонентного 
цветовосприятия 
СИНИЙ 
РЕЦЕПТОР 
ЗЕЛЕНЫЙ 
РЕЦЕПТО 
Р 
КРАСНЫЙ 
РЕЦЕПТОР 
СИНИЙ-ЖЕЛТЫЙ 
УЗЕЛ КОДИРОВАНИЯ 
ЧЕРНО-БЕЛЫЙ 
УЗЕЛ 
КОДИРОВАНИЯ 
КРАСНО-ЗЕЛЕНЫЙ УЗЕЛ 
КОДИРОВАНИЯ
Теория оппонентных цветов 
Вы увидели полоски как красные, белые и синие, 
Это происходит из-за того, что зеленые, черные и желтые 
полосы насытили сигналы колбочек 
Когда вы посмотрели на чистый экран, ваше зрение попыталось 
восстановить баланс и вы увидели красные, белые и синие 
полоски 
Это подтверждает теорию оппонентных цветов
Hunter L,a,b цветовое пространство 
Hunter L,a,b цветовое пространство – это 3-мерное 
прямоуголЬное цветовое пространство. 
L (светлота) ось- 0 - черный, 100 – белый, 50 – 
средне-серый 
a (красно-зеленая) ось- + значения – красные, - 
значения – зеленые. 0 - нейтральные 
b (сине-желтая) ось- + - желтые, - - синие и 0 - 
нейтральные
Hunter L,a,b цветовое пространство
Hunter L, a, b цветовое 
пространство 
Все цвета могут быть определены на 
прямоугольном цветовом пространстве L, a, b. 
Следующий слайд показывает положение цвета 
“Школьного желтого автобуса” в цветовом 
пространстве Hunter L, a, b.
Hunter L, a, b значения для 
“School Bus Yellow” 
L = 61.4 
a = + 18.1 
b = + 32.2
GREEN 
YELLOW 
WHITE 
+100 
BLUE 
-30 
-20 
-10 
+40 
-40 
+90 
+80 
+70 
+60 
+10 +20 
+30 
+20 
+10 
RED 
-10 
-20 
-30 
LIGHTNESS 
+10 
0 
BLACK 
L= 61.4 
a= + 18.1 
b = +32.2 
+30
L, a, b цветовые шкалы 
Две популярные шкалы: Hunter L,a,b иCIE L*,a*,b*. 
Похожие по организации они дают разные 
цветовые значения
Hunter L, a, b versus CIE L*,a*, b* 
Hunter L, a, b (1958) CIE L*,a*,b* (1976) 
L * = 67.81 
a* = + 19.56 
b* = + 58.16 
L = 61.42 
a = + 18.11 
b = + 32.23
L, a, b цветовые шкалы 
Hunter L, a, b и CIE L*,a*,b* шкалы – обе 
рассчитываются из CIE X, Y, Z values. 
Neither scale is visually uniform. Hunter L, a, b is over 
expanded in the blue region of color space and CIE 
L*,a*,b* is over expanded in the yellow region. 
Рекомендация CIE использовать L*,a*,b*.
Calculation of Color Formulas 
Hunter L, a, b 
L = 100 (Y/Yn)1/2 
a = Ka (X/Xn - Y/Yn) 
(Y/Yn)1/2 
b = Kb (Y/Yn - Z/Zn ) 
(Y/Yn)1/2 
CIE L*, a*, b* 
L* = 116 (Y/Yn)1/3 - 16 
a* = 500 [(X/Xn)1/3 - (Y/Yn)1/3 ] 
b* = 200 [(Y/Yn)1/3 - (Z/Zn)1/3 ]
Какие цветовые различия 
являются допустимыми? 
Максимально 
допустимые 
Минимально 
воспринимаемые
Какие цветовые различия 
являются допустимыми? 
Это зависит от применения. 
Например: 
Для автомобильных красок – это минимально 
ощутимые различия. 
Для сухих завтраков допустимые различия – это 
максимально приемлемые.
L*, a*, b* цветовые различия 
Цветовые различия всегда рассчитываются как 
ОБРАЗЕЦ - Стандарт. 
Если delta L* положительна; образец светлее, чем стандарт 
. 
Если отрицательна; образец темнее, чем стандарт. 
Еслиdelta a* положительна; образец более красный (или 
менее зеленый) чем стандарт. 
Если отрицательна; он будет более зеленый (или менее 
красный). 
Если delta b* положительна; образец более желтый (или 
менее голубой), чем стандарт. 
Если отрицательна; он будет более голубой (или менее 
желтый).
Прямоугольные L*, a*, b* цветовые 
различия 
SAMPLE STANDARD 
COLOR 
DIFFERENCES 
L* = 71.9 
a* = +10.2 
b* = +58.1 
L* = 69.7 
a* = +12.7 
b* = +60.5 
 L* = +2.2 
 a* = -2.5 
 b* = -2.4
Delta E* (Общее цветовое 
различие) 
Δ E* определяется L*,a*,b* цветовыми 
различиями и служит единственным числовым 
параметром для оценки: «Проходит/ Не 
проходит».
Delta E* (Общее цветовое 
различие) 
L* 
a* 
b* 
Std. 
Sam. 
E* = √ ( L*)2 + ( a*)2 + ( b*)2
Характеристики поверхности и 
геометрия
Отражение света 
Падающий 
свет 
Диффузное 
отражение 
Зеркальное 
отражение
Влияние поверхности на 
восприятие цвета 
Образцы, которые имеют одинаковый цвет, но разную 
текстуру, выглядят по-разному . 
Блестящие поверхности кажутся темнее и насыщеннее. 
Матовые и текстурированные поверхности кажутся 
светлее и менее насыщенными
Влияние поверхности на 
восприятие цвета 
Глянцевая 
Матовая 
Шершавая
Влияние текстуры поверхности на 
восприятие цвета 
Увеличение шероховатости поверхности приводит к 
тому, что она кажется светлее и менее насыщенной. 
Это вызвано смешением диффузного отражения (где мы 
видим цвет красителя) с увеличенным рассеянием 
зеркального отражения (белый). 
Чем грубее поверхность, тем больше рассеивается 
зеркальная составляющая.
Отражение света от различных 
поверхностей 
Matte Semi-Gloss High Gloss
Геометрия прибора 
Геометрия прибора определяет расположение источника 
света, образца и детектора. 
Существуют две основные категории геометрии 
приборов 
Направленная (45º/0º или 0º/45º) и диффузная (d/8º 
сфера).
Направленная геометрия 
Направленная 45º/0º геометрия – это освещение при при 
угле 45º и измерение 0º. 
Геометрия 0º/45º - освещение при 0º и измерение при 
45º. 
Обе исключают зеркальное отражение при измерении 
(блеск исключен). 
Эта геометрия обеспечивает измерения, которые 
соответствуют визуальным изменениям внешнего вида 
образца: окраски или структуры
Направленная 45º/0º и0º/45º геометрия 
45º Illumination/0º Measure 0º Illumination / 45º Measure 
0º 
Spectrophotometer 
Spectrophotometer 
45º 
Diffuse Diffuse 
0º 
Source 
Specimen Specimen 
Specular 
Source 
Specular 
45º 
Diffuse Diffuse
Влияние блеска на измерение 
цветовых различий 
Цвет краски на пластине, приведенной на следующем рисунке, одинаков. 
Поверхность правой части пластины обработана до матового состояния, а 
поверхность левой части пластины обработана до глянцевого состояния. 
Результаты измерения цветовых различий с использованием прибора 
направленной геометрии совпадают с результатами визуальной оценки 
(матовая часть светлее и менее красная).
Влияние блеска на измерение цветовых 
различий 
Глянцевая Матовая 
Направленная геометрия 0º/45º L* a* b* 
Исключенная зеркальная 
1,4 -1,5 -1,2 
составляющая
Спектрофотометр с 
0º/45º геометрией 
LabScan® XE
Диффузная геометрия 
Диффузная (сфера) геометрия приборов использует белую 
сферу для освещения образца рассеянным светом и обзор 
под углом 8º (d/8º) . 
Измерения на таких приборах могут быть сделаны в режимах 
«блеск включен» и «блеск исключен».
Диффузная геометрия 
Режим «блеск включен» нивелирует различия в структуре 
поверхности и обеспечивает измерения только изменений 
окраски. 
Режим «блеск исключен» исключает зеркальное отражение 
очень гладких поверхностей, измеряя только диффузное 
отражение. 
Большинство измерений проводятся в режиме «блеск включен».
Сферическая геометрия d/8º 
Включение зеркальной 
составляющей 
Исключение зеркальной 
составляющей 
Spectrophotometer Spectrophotometer 
Образец Образец
Влияние блеска на измерение 
цветовых различий 
На следующем слайде вы увидите результаты измерения того же 
самого образца в в разных режимах. Геометрия прибора d/8o 
Режим «блеск включен» показывает, что цветовых различий нет. 
поверхности. То есть нет влияния структуры 
В режиме «блеск исключен» измерения показывают разницу в 
поверхности, подобную измерениям на 0º/45º приборе.
Влияние блеска на измерение 
цветовых различий 
Глянцевая Матовая 
Сферическая геометрия L* a* b* 
Включенная зеркальная 
0,0 0,1 -0,0 
составляющая 
Исключенная зеркальная 
составляющая 
1,8 -1,6 -0,9
Влияние текстуры на измерение 
цветовых различий 
Мелкая текстура Крупная текстура 
Сферическая геометрия L* a* b* 
Блеск включен 0,1 -0,1 0,1 
Блеск исключен 2,0 0,5 1,0 
Направленная геометрия 0º/45º L* a* b* 
Блеск исключен 5,2 1,8 2,5
Диффузная геометрия - 
пропускание 
Приборы со сферической геометрией могут измерять цвет в 
режиме пропускания 
Цвет виден преимущественно в режиме Регулярного 
пропускания 
Поверхностная структура или внутреннее рассеяние приводят 
к диффузному пропусканию.. 
Диффузное пропускание также включает цвет материала 
Общее пропускание – сумма Регулярного и Диффузного
Пропускание света 
Зеркальное 
отражение 
Падающий 
свет 
Обычное 
пропускание 
Диффузное 
пропускание 
Полное пропускание
Измерение пропускания на приборах со сферической 
геометрией 
ColorQuest® XE
Подготовка и 
представление образцов
Идеальный образец для измерения 
цвета 
Непрозрачный или прозрачный 
Твердый 
Плоский 
Гладкий 
Однородный
Подготовка и представление 
образцов 
Проводите многократные измерения образца и затем 
усредняйте результаты 
 
 
 
 
 
Выбирайте образцы, представительные для продукта 
Выберите наилучший способ подготовки образцов. 
Каждый раз готовьте образцы одинаково. 
Устанавливайте образцы на прибор одинаковым 
образом.
Примеры подготовки и 
представления образцов
Yarn Dyeing Technology 
Symposium 
Методы измерения цвета и влияние 
подготовки образцов
Факторы, влияющие на точность 
результатов и их корреляцией с 
визуальной оценкой 
u Подготовка образцов 
u Представление образцов 
u Усреднение 
u Геометрия
Подготовка образцов 
• Бобина или паковка 
Не требуется подготовка
Подготовка образцов 
• Пряжа на стекле или в чашке
Подготовка образцов 
• Пряжа в компрессионной кювете
Подготовка образцов 
• Намотка
Подготовка образцов 
• На держателе для пряжи
Подготовка образцов 
• Связанная в носок
Подготовка образцов 
• Пряжа, связанная в носок 
Измеряется без подложки или компрессионного устройства 
Легко растягивается, что приводит к изменению результатов 
Сложить в несколько слоев 
Увеличивать количество слоев, пока разница результатов не будет значительной
Подготовка образцов 
Результаты измерения цвета вязаного носка в 
зависимости от числа слоев 
(Среднее из 4 результатов, белая подложка) 
Шкала 2 слоя 4 слоя 8 слоев 
L* 52.11 50.78 50.70 
a* 4.14 3.84 3.80 
b* 11.28 10.75 10.74
Подготовка образцов 
При измерении пряжи на бобине нужно использовать позиционное устройство
Подготовка образцов 
Пример повторяемости результатов измерения пряжи на бобинах 
(Стандартное отклонение из 20 измерений) 
Без С 
Цветовая шкала Позиц. Устройства С позиц. Устр. 
L* 0.20 0.07 
a* 0.06 0.07 
b* 0.05 0.07
©HunterLab 2012

HunterLab

  • 3.
  • 4.
    ОСНОВЫ ВОСПРИЯТИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ЦВЕТА
  • 5.
    Содержание В презентации5 разделов : Восприятие цвета Измерение цвета Цветовые шкалы Характеристики поверхности и геометрия прибора Подготовка и представление образцов
  • 6.
  • 7.
    Чтобы видеть цвет,необходимо: Источник света Объект Наблюдатель
  • 8.
    Визуальное наблюдение Источник света Объект Наблюдатель
  • 9.
    Визуальное наблюдение Модельвизуального наблюдения показывает три составляющих, нужных для восприятия цвета Чтобы построить прибор, который сможет количественно передать цветовосприятие, каждая позиция визуального наблюдения должна быть представлена в виде таблицы.
  • 10.
  • 11.
    Источник света Видимыйсвет – это малая часть электромагнитного спектра Длины волн измеряются в нанометрах (нм) CIE диапазон длин волн видимого спектра установлен от 360 до 780 нм График зависимости интенсивности света от длины волны называется спектральным распределением и является характеристикой источника света
  • 12.
    Источники света DaylightTungsten Source Illuminant 400 500 600 700 Wavelength [nm] Eλ Fluorescent 400 500 600 700 Wavelength [nm] Eλ D 65 A Eλ F2 400 500 600 700 Wavelength [nm]
  • 13.
    Общие источники AЛампа накаливания C Средний дневной D65 Полуденный дневной F2 Холодный белый флуоресцентный
  • 14.
    CIE Источник Такимобразом, были количественно определены и стандартизированы спектральные характеристики первого элемента из ситуации визуального наблюдения
  • 15.
  • 16.
  • 17.
    Объект Объект модифицируетсвет. Красители или пигменты, находящиеся в объекте, селективно поглощают свет некоторых длин волн, отражая или пропуская свет других длин волн.
  • 18.
    Взаимодействие света с краской автобуса Incident Light Specular Reflection Diffuse Reflection
  • 19.
    Объект Количество света,отраженного или прошедшего через объект, может быть количественно определено на каждой длине волны и представлено в виде спектральной кривой
  • 20.
    Спектр поглощения для«желтого автобуса» Wavelength – [Nanometers] % Relative Reflectance 100 400 500 600 700 75 50 25 0
  • 21.
    Объект Измеряя спектрыотражения или пропускания объекта, второй элемент ситуации визуального наблюдения может быть количественно определен.
  • 22.
  • 23.
  • 24.
    Наблюдатель Rods inthe eye are responsible for low light vision. Cones in the eye are responsible for color vision and function at higher light levels. The three types of cone sensitivities are red, green and blue.
  • 25.
    The Human Eye Light Retina Light Retina
  • 26.
    CIE Стандартный наблюдатель Были проведены эксперименты, чтобы количественно определить способность человеческого глаза воспринимать цвет. Наблюдатель смотрел на белый экран через апертуру с углом обзора 2о. Половина экрана освещалась светом определенного цвета Наблюдатель подбирал необходимое соотношение трех основных цветов на другой половине экрана, чтобы получить нужный цвет. Такая процедура повторялась для всего видимого спектра.
  • 27.
    Определение стандартного наблюдателя RED GREEN BLUE TEST LIGHT WHITE BACK DROP REDUCTION SCREEN BLACK PARTITION TEST FILTER 2º
  • 28.
    CIE Стандартный наблюдатель ¯ ¯ ¯ The experimentally derived x, y, and z functions became the CIE 1931 2º Standard Observer. These functions quantify the red, green and blue cone sensitivity of the average human observer.
  • 29.
    CIE 2º StandardObserver - z - y - x Wavelength – [Nanometers] 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Tristimulus Values 400 500 600 700
  • 30.
    Наблюдатель Эти экспериментыпроводились в 1931 г. Но были переделаны в 1964 и привели к появлению 1964 10о Стандартному наблюдателю.
  • 31.
    2º и10º Наблюдатель 7 Feet 15 3” ” 2º 10º
  • 32.
    2º versus 10ºCIE Standard Observer 2.0 - - - z y x Wavelength – [Nanometers] Tristimulus Values 1.5 1.0 0.5 0.0 400 500 600 700
  • 33.
    CIE Рекомендованный наблюдатель Из двух наблюдателей CIE рекомендует 10о Стандартного наблюдателя. Он наилучшим образом коррелирует со средней визуальной оценкой цвета в большом количестве экспериментов , типичных для большинства коммерческих применений.
  • 34.
    Наблюдатель Теперь всетри элемента ситуации визуальной оценки количественно определены Источник света – выбираемый пользователем CIE источник. Объект количественно определяется измерением спектра отражения или пропускания. Наблюдатель – CIE стандартный наблюдатель
  • 35.
    Reflectance D65 CIEStandard Observer
  • 37.
  • 38.
    Что необходимо? Видетьцвет Измерить цвет Light Source Object Observer Light Source Sample Spectrophotometer
  • 39.
    Измерение цвета CIEX,Y, Z трехкоординатные цветовые значения получаются умножением функций источника света, отражения или пропускания объекта и стандартного наблюдателя. Значения затем суммируются для всех длин волн видимого диапазона, давая в результате X, Y, Z трехкоординатные значения.
  • 40.
    CIE X Tristimulus CIE X Tristimulus X = 41.9 CIE Y CIE Tristimulus Y Tristimulus CIE Z Tristimulus Y = 37.7 CIE Z Tristimulus Z = 8.6 X = 41.9 Z = 8.6 CIE Illuminant D65 X Reflectance = Visual Stimulus - CIE x Observer CIE y Observer CIE z Observer X X X CIE y Observer CIE z Observer = = = Y = 37.7 CIE x Observer - -
  • 41.
    Измерение цвета Light Source Data Processor Sample Diode Array Diffraction Grating X = 41.9 Y = 37.7 Z = 8.6 Data Display
  • 42.
    HunterLab Spectrophotometer Systems MiniScan EZ ® ColorFlex EZ ® LabScan XE ® ® UltraScan PRO UltraScan VIS ® ColorQuest XT ® ® ColorQuest XE
  • 44.
  • 45.
    Визуальная организация цвета Все цвета организованы в трех измерениях: светлота, насыщенность и оттенок.
  • 46.
    Визуальная структура цвета НАСЫЩЕННОСТЬ (ХРОМА) СВЕТЛОТА ОТТЕНОК СВЕТЛОСТЬ НАСЫЩЕННОСТЬ Белый Черный ОТТЕНОК
  • 47.
    Измерение цветовых характеристик Визуальная оценка цвета – субъективна и приблизительна. Инструментальное измерение – объективно и точно.
  • 48.
    Измеренные значения для“School Bus Yellow” X = 41.9 Y = 37.7 Z = 8.6
  • 49.
    Цветовые шкалы Значениякоординат цвета X, Y, Z трудно понять. Поэтому были разработаны другие цветовые шкалы, для: Лучшей корреляции с нашим восприятием цвета. Простого понимания Улучшения передачи цвета. Лучшего представления однородных цветовых различий.
  • 50.
    Opponent-Colors Theory Statesred, green and blue cone responses are remixed into opponent coders as they move up the optic nerve to the brain.
  • 51.
    Теория оппонентного цветовосприятия СИНИЙ РЕЦЕПТОР ЗЕЛЕНЫЙ РЕЦЕПТО Р КРАСНЫЙ РЕЦЕПТОР СИНИЙ-ЖЕЛТЫЙ УЗЕЛ КОДИРОВАНИЯ ЧЕРНО-БЕЛЫЙ УЗЕЛ КОДИРОВАНИЯ КРАСНО-ЗЕЛЕНЫЙ УЗЕЛ КОДИРОВАНИЯ
  • 54.
    Теория оппонентных цветов Вы увидели полоски как красные, белые и синие, Это происходит из-за того, что зеленые, черные и желтые полосы насытили сигналы колбочек Когда вы посмотрели на чистый экран, ваше зрение попыталось восстановить баланс и вы увидели красные, белые и синие полоски Это подтверждает теорию оппонентных цветов
  • 55.
    Hunter L,a,b цветовоепространство Hunter L,a,b цветовое пространство – это 3-мерное прямоуголЬное цветовое пространство. L (светлота) ось- 0 - черный, 100 – белый, 50 – средне-серый a (красно-зеленая) ось- + значения – красные, - значения – зеленые. 0 - нейтральные b (сине-желтая) ось- + - желтые, - - синие и 0 - нейтральные
  • 56.
    Hunter L,a,b цветовоепространство
  • 57.
    Hunter L, a,b цветовое пространство Все цвета могут быть определены на прямоугольном цветовом пространстве L, a, b. Следующий слайд показывает положение цвета “Школьного желтого автобуса” в цветовом пространстве Hunter L, a, b.
  • 58.
    Hunter L, a,b значения для “School Bus Yellow” L = 61.4 a = + 18.1 b = + 32.2
  • 59.
    GREEN YELLOW WHITE +100 BLUE -30 -20 -10 +40 -40 +90 +80 +70 +60 +10 +20 +30 +20 +10 RED -10 -20 -30 LIGHTNESS +10 0 BLACK L= 61.4 a= + 18.1 b = +32.2 +30
  • 60.
    L, a, bцветовые шкалы Две популярные шкалы: Hunter L,a,b иCIE L*,a*,b*. Похожие по организации они дают разные цветовые значения
  • 61.
    Hunter L, a,b versus CIE L*,a*, b* Hunter L, a, b (1958) CIE L*,a*,b* (1976) L * = 67.81 a* = + 19.56 b* = + 58.16 L = 61.42 a = + 18.11 b = + 32.23
  • 62.
    L, a, bцветовые шкалы Hunter L, a, b и CIE L*,a*,b* шкалы – обе рассчитываются из CIE X, Y, Z values. Neither scale is visually uniform. Hunter L, a, b is over expanded in the blue region of color space and CIE L*,a*,b* is over expanded in the yellow region. Рекомендация CIE использовать L*,a*,b*.
  • 63.
    Calculation of ColorFormulas Hunter L, a, b L = 100 (Y/Yn)1/2 a = Ka (X/Xn - Y/Yn) (Y/Yn)1/2 b = Kb (Y/Yn - Z/Zn ) (Y/Yn)1/2 CIE L*, a*, b* L* = 116 (Y/Yn)1/3 - 16 a* = 500 [(X/Xn)1/3 - (Y/Yn)1/3 ] b* = 200 [(Y/Yn)1/3 - (Z/Zn)1/3 ]
  • 64.
    Какие цветовые различия являются допустимыми? Максимально допустимые Минимально воспринимаемые
  • 65.
    Какие цветовые различия являются допустимыми? Это зависит от применения. Например: Для автомобильных красок – это минимально ощутимые различия. Для сухих завтраков допустимые различия – это максимально приемлемые.
  • 66.
    L*, a*, b*цветовые различия Цветовые различия всегда рассчитываются как ОБРАЗЕЦ - Стандарт. Если delta L* положительна; образец светлее, чем стандарт . Если отрицательна; образец темнее, чем стандарт. Еслиdelta a* положительна; образец более красный (или менее зеленый) чем стандарт. Если отрицательна; он будет более зеленый (или менее красный). Если delta b* положительна; образец более желтый (или менее голубой), чем стандарт. Если отрицательна; он будет более голубой (или менее желтый).
  • 67.
    Прямоугольные L*, a*,b* цветовые различия SAMPLE STANDARD COLOR DIFFERENCES L* = 71.9 a* = +10.2 b* = +58.1 L* = 69.7 a* = +12.7 b* = +60.5  L* = +2.2  a* = -2.5  b* = -2.4
  • 68.
    Delta E* (Общеецветовое различие) Δ E* определяется L*,a*,b* цветовыми различиями и служит единственным числовым параметром для оценки: «Проходит/ Не проходит».
  • 69.
    Delta E* (Общеецветовое различие) L* a* b* Std. Sam. E* = √ ( L*)2 + ( a*)2 + ( b*)2
  • 71.
  • 72.
    Отражение света Падающий свет Диффузное отражение Зеркальное отражение
  • 73.
    Влияние поверхности на восприятие цвета Образцы, которые имеют одинаковый цвет, но разную текстуру, выглядят по-разному . Блестящие поверхности кажутся темнее и насыщеннее. Матовые и текстурированные поверхности кажутся светлее и менее насыщенными
  • 74.
    Влияние поверхности на восприятие цвета Глянцевая Матовая Шершавая
  • 75.
    Влияние текстуры поверхностина восприятие цвета Увеличение шероховатости поверхности приводит к тому, что она кажется светлее и менее насыщенной. Это вызвано смешением диффузного отражения (где мы видим цвет красителя) с увеличенным рассеянием зеркального отражения (белый). Чем грубее поверхность, тем больше рассеивается зеркальная составляющая.
  • 76.
    Отражение света отразличных поверхностей Matte Semi-Gloss High Gloss
  • 77.
    Геометрия прибора Геометрияприбора определяет расположение источника света, образца и детектора. Существуют две основные категории геометрии приборов Направленная (45º/0º или 0º/45º) и диффузная (d/8º сфера).
  • 78.
    Направленная геометрия Направленная45º/0º геометрия – это освещение при при угле 45º и измерение 0º. Геометрия 0º/45º - освещение при 0º и измерение при 45º. Обе исключают зеркальное отражение при измерении (блеск исключен). Эта геометрия обеспечивает измерения, которые соответствуют визуальным изменениям внешнего вида образца: окраски или структуры
  • 79.
    Направленная 45º/0º и0º/45ºгеометрия 45º Illumination/0º Measure 0º Illumination / 45º Measure 0º Spectrophotometer Spectrophotometer 45º Diffuse Diffuse 0º Source Specimen Specimen Specular Source Specular 45º Diffuse Diffuse
  • 80.
    Влияние блеска наизмерение цветовых различий Цвет краски на пластине, приведенной на следующем рисунке, одинаков. Поверхность правой части пластины обработана до матового состояния, а поверхность левой части пластины обработана до глянцевого состояния. Результаты измерения цветовых различий с использованием прибора направленной геометрии совпадают с результатами визуальной оценки (матовая часть светлее и менее красная).
  • 81.
    Влияние блеска наизмерение цветовых различий Глянцевая Матовая Направленная геометрия 0º/45º L* a* b* Исключенная зеркальная 1,4 -1,5 -1,2 составляющая
  • 82.
    Спектрофотометр с 0º/45ºгеометрией LabScan® XE
  • 83.
    Диффузная геометрия Диффузная(сфера) геометрия приборов использует белую сферу для освещения образца рассеянным светом и обзор под углом 8º (d/8º) . Измерения на таких приборах могут быть сделаны в режимах «блеск включен» и «блеск исключен».
  • 84.
    Диффузная геометрия Режим«блеск включен» нивелирует различия в структуре поверхности и обеспечивает измерения только изменений окраски. Режим «блеск исключен» исключает зеркальное отражение очень гладких поверхностей, измеряя только диффузное отражение. Большинство измерений проводятся в режиме «блеск включен».
  • 85.
    Сферическая геометрия d/8º Включение зеркальной составляющей Исключение зеркальной составляющей Spectrophotometer Spectrophotometer Образец Образец
  • 86.
    Влияние блеска наизмерение цветовых различий На следующем слайде вы увидите результаты измерения того же самого образца в в разных режимах. Геометрия прибора d/8o Режим «блеск включен» показывает, что цветовых различий нет. поверхности. То есть нет влияния структуры В режиме «блеск исключен» измерения показывают разницу в поверхности, подобную измерениям на 0º/45º приборе.
  • 87.
    Влияние блеска наизмерение цветовых различий Глянцевая Матовая Сферическая геометрия L* a* b* Включенная зеркальная 0,0 0,1 -0,0 составляющая Исключенная зеркальная составляющая 1,8 -1,6 -0,9
  • 88.
    Влияние текстуры наизмерение цветовых различий Мелкая текстура Крупная текстура Сферическая геометрия L* a* b* Блеск включен 0,1 -0,1 0,1 Блеск исключен 2,0 0,5 1,0 Направленная геометрия 0º/45º L* a* b* Блеск исключен 5,2 1,8 2,5
  • 89.
    Диффузная геометрия - пропускание Приборы со сферической геометрией могут измерять цвет в режиме пропускания Цвет виден преимущественно в режиме Регулярного пропускания Поверхностная структура или внутреннее рассеяние приводят к диффузному пропусканию.. Диффузное пропускание также включает цвет материала Общее пропускание – сумма Регулярного и Диффузного
  • 90.
    Пропускание света Зеркальное отражение Падающий свет Обычное пропускание Диффузное пропускание Полное пропускание
  • 91.
    Измерение пропускания наприборах со сферической геометрией ColorQuest® XE
  • 93.
  • 94.
    Идеальный образец дляизмерения цвета Непрозрачный или прозрачный Твердый Плоский Гладкий Однородный
  • 95.
    Подготовка и представление образцов Проводите многократные измерения образца и затем усредняйте результаты      Выбирайте образцы, представительные для продукта Выберите наилучший способ подготовки образцов. Каждый раз готовьте образцы одинаково. Устанавливайте образцы на прибор одинаковым образом.
  • 96.
    Примеры подготовки и представления образцов
  • 97.
    Yarn Dyeing Technology Symposium Методы измерения цвета и влияние подготовки образцов
  • 98.
    Факторы, влияющие наточность результатов и их корреляцией с визуальной оценкой u Подготовка образцов u Представление образцов u Усреднение u Геометрия
  • 99.
    Подготовка образцов •Бобина или паковка Не требуется подготовка
  • 100.
    Подготовка образцов •Пряжа на стекле или в чашке
  • 101.
    Подготовка образцов •Пряжа в компрессионной кювете
  • 102.
  • 103.
    Подготовка образцов •На держателе для пряжи
  • 104.
    Подготовка образцов •Связанная в носок
  • 105.
    Подготовка образцов •Пряжа, связанная в носок Измеряется без подложки или компрессионного устройства Легко растягивается, что приводит к изменению результатов Сложить в несколько слоев Увеличивать количество слоев, пока разница результатов не будет значительной
  • 106.
    Подготовка образцов Результатыизмерения цвета вязаного носка в зависимости от числа слоев (Среднее из 4 результатов, белая подложка) Шкала 2 слоя 4 слоя 8 слоев L* 52.11 50.78 50.70 a* 4.14 3.84 3.80 b* 11.28 10.75 10.74
  • 107.
    Подготовка образцов Приизмерении пряжи на бобине нужно использовать позиционное устройство
  • 108.
    Подготовка образцов Примерповторяемости результатов измерения пряжи на бобинах (Стандартное отклонение из 20 измерений) Без С Цветовая шкала Позиц. Устройства С позиц. Устр. L* 0.20 0.07 a* 0.06 0.07 b* 0.05 0.07
  • 110.