Колориметр (физич.)

Колориметр трёхцветный, прибор для измерения цвета в одной из трёхмерных колориметрических систем, то есть в системе, в которой предполагается, что любой цвет может быть представлен как результат оптического сложения определённых количеств трёх цветов, принимаемых в ней за основные (см. Цветовые измерения).

В визуальных колориметрах эти количества ‒ так называемые координаты цвета ‒ подбираются наблюдателем так, чтобы получить цвет, неотличимый на глаз от измеряемого цвета Ц. Результаты подбора фиксируются на измерительных шкалах К. В простейшем визуальном К. ‒ диске Максвелла ‒ оптическое смешение основных цветов происходит во времени, при быстром попеременном восприятии их наблюдателем одного за другим. Внешнее кольцо этого диска разделено на 3 сектора. Регулировкой величины каждого сектора, окрашенного в один из основных цветов, добиваются того, чтобы при быстром вращении диска воспринимаемый цвет кольца не отличался от цвета образца, помещаемого в центр диска. Более распространены визуальные К., в которых оптическое смешение осуществляется в пространстве ‒ одновременным освещением белой поверхности тремя световыми потоками различной цветности; вклад в получаемый цвет каждого потока регулируется изменением его интенсивности. Оптическая схема одного из лучших К. этого типа (системы Л. И. Дёмкиной) приведена на.

Результаты измерений могут быть представлены в виде Ц = к'К + з'З + + с'С, где к', з', c' ‒ считываемые по шкалам координаты Ц в системе основных цветов прибора К, З и С (обычно красного, зелёного и синего). Зная к', з' и c', можно рассчитать координаты и в любой другой трёхмерной колориметрической системе (с др. основными цветами); для этого достаточно знать координаты цветов К, З и С в этой другой системе. Чаще всего К. градуируют для пересчёта результатов измерений в международную систему XYZ.

Фотоэлектрические колориметры (называют также объективными) составляют другой класс. В проводимых с их помощью измерениях используются соотношения, позволяющие рассчитать координаты цвета измеряемого излучения по его спектральному составу I (l) (интенсивности излучения как функции длины волны). Эти соотношения представляют собой интегралы от произведений I (l) на так называемые удельные координаты цвета ‒ известные функции длины волны [в международной системе XYZ это функции (l), (l), (l)]. Фотоэлектрические К. подразделяются на спектроколориметры и приборы с селективными приёмниками. В первых измеряемое излучение разлагается дисперсионной призмой (или системой призм) в спектр, «считываемый» фотоэлектрическим приёмником. Сигналы приёмника непрерывно или через равные малые интервалы длин волн умножаются на функции (l), (l) и (l) и интегрируются по всему видимому спектру; результаты интегрирования представляют собой координаты измеряемого излучения. В К. с селективными приёмниками используются три приёмника излучения со светофильтрами или один приёмник, перед которым последовательно вводятся три светофильтра.

Каждый светофильтр состоит из комбинации цветных стекол; их толщины рассчитываются так, чтобы с максимальной точностью привести спектральные чувствительности фотоэлементов к кривым (l), (l), (l). Если это осуществлено, значения трёх фототоков пропорциональны координатам цвета х, у и z.

Фотоэлектрические К. различных типов применяются в промышленности для контроля цвета источников света (К. типов УФК и УКЛ), светофильтров и отражающих материалов (типа КНО) и экранов цветных и черно-белых телевизоров (типа ТК). Наиболее точные данные о цвете дают спектроколориметры. Высокой точностью измерений отличаются также фотоэлектрические компараторы цвета (типов ЭКЦ и ФКЦШ), в которых измеряемый цвет сравнивается с близким по спектральному составу цветом эталонного образца.

Лит.: Гуревич М. М., Цвет и его измерение, М. ‒ Л., 1950; фотоэлектрические приборы для цветовых и спектральных измерений, М., 1969 (Светотехнические изделия. в. 10); Wright W. D., The measurement of colour, 2 ed., N. Y., 1958.

Д. А. Шкловер.