Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
2 монеты
docx

Шпаргалка «Экзаменационная» по Основам светотехники (Чуркин А. В.)

Вопр. 1: Цвет, как оптико-физиологическое явл., соотношение м/у спектр. составом изл. и его цветом. Изомерные и метамерные цвета, явление метамеризма. Виды метамеризма.

Цветовые ощущения различ. количественно и качественно, за колич. изменения отвеч. светлота, за качествен. ? цветность. Восприятие светлоты и цветности зависит от физич. св-в излучения: с изменением мощности излуч. меняется светлота, с измен. длины волны ? цветность. Совокупность светлоты и цветности характериз. цвет. Сущ. понятия: окраска и цвет. Окраска характ. спектрал. св-ва поверхности предмета отражать излучения в направлении приемника издуч. (глаза/прибора). Под цветом мы подразумеваем то, как реализуется эта отражательная способность с учетом условий освещения и рассматривания.

Ф: 400-450, С: 450-480, Г: 480-510, З: 510-565,

Ж: 565-580, О: 580-620, К: 620-700 нм. Если мы выделим из спектра изл. с длин. волны 570 нм, то мы можем утверждать, что данный цвет ? Ж. Однако, говоря о том, что цвет у нас Ж, вовсе не обяз. Он должен лежать в интервале 565-580 нм. Желтый цвет можно получить смешением К и З изл-й. Если сравниваемые цвет. пучки изл., одинаковы по цвету, но разл. по спектр. сост., то такие цвета наз. метамерными. Если же спектр. состав одинаков, то цвета ? изомерные. Метамеризм наблюд., когда 2 цвета восприн. одинаковыми, при одних условиях набл., но различ. при других. 4 вида метамеризма: излучения, наблюдателя, поля зрения и геометрич. Наиб. важн. явл. метамеризм излуч.: когда пара цветов выглядят один. при одном изл., и по разному при другом. Метамеризм наблюдателя наблюд., когда пара цветов одним наблюд-ем видится одинаковой, а другим ? нет. Мет-зм поля зр. зависит от расстоян., на кот. рассм. цветной объект; цвета могут не отлич. на большом расст., а при более близком будет видно, что они различ. Геометрич. мет-зм возник. при изменении геометрии наблюдения.

Вопр. 2: Строение глаза, зрительные процессы. Оболочки. Центральная ямка. Фоторецепторы.

На глазном дне нах-ся светочувствительная сетчатка. Основной ее частью, где образ. отчетливое изоб-е объектов, явл-ся овальное ?желтое пятно?, размером 2х0,8 мм, в середине кот-го нах-ся углубление, назыв. центральной ямкой. Оптичес. изоб-е предмета, образующегося в центральной ямке (или в другом участке желтого нятна), воздействует на светочувствит. сетчатку. Формирующиеся в ней зрител. сигналы передаются по зрительному нерву в мозг. Собственно приемником изл. в глазу, его светочувствит. частью, явл-ся сетчатка. На самом дне сетчатки наход. слой фоторецепторов ? клеток, содержащих светочув-е пигменты. Фоторецепторы бывают 2-ух видов: палочки и колбочки. Колбочки содержат по одному из видов зрительных пигментов. В зависимости от от спектр. чувствит. пигмента они делятся на красночувстивит., синечув. и зеленочувст. Колбочки отвеч. за цветное зрение. Поскольку чувсвит. колбочек невысока, мы пользуемся цвет. зрен. только днем или при достат. ярком исусств. освещении. Палочки все одинаковые, и содержат высокочувствит. пигмент ? зрител. пурпур. Они отвеч. за сумеречное зрение. Цветов палочки не различ.. и при наступлении сумерек окруж. нас мир кажетсмя серым. Зрител. проц. в усл-ях изменяющейся чувствит-ти при адаптац. проц-ах назыв. неустановившимся. В момент окончания проц-ов адаптации чувствит. глаза делается постоянн., такой зрит. проц. наз. установившимся. Большое влиян. на зрит. ощущ. оказыв. также инерционность этого ощущения. Св-во зрит. сист. сохранять состояние покоя или работы в течение некот. времени после начала и прекращ. светового воздействия наз. зрительной инерцией.

Вопр. 3.: Кривые основн. возбуждений. Формирование цвет. ощущения. Согласование кривых осн. возбуждений. Адаптация: цветовая, темновая, световая.

Реакц. всех цветоощущ. рецепторов можно разбить на 3 группы: синеощущ., зеленоощ., красноощущ. Рец-ры. Каждая из этих групп характериз. реакцией рецепторов. Эти кривые (цветоощущения) получ. назв. кривых основных возбуждений. На них показаны реакции рецепторов мощности изл-й 1 Вт. Рец-ры реагир. на, попавшее на них излуч., в соответ. с уровнем своей спектр. чувствит. Ощущение всего многообразия цветов возник. в рез-те комбинаций этих реакций. При одинак. возбужд. Крас. и Зеленощ. рецепт. возник ощущ. Ж цв. Один. возб З и С рецепт.- гол., К и С ? пурп. цвет. Адаптация ? процесс приспособления глаза к изменен. усл-й освещения. Цветовая ад. ? это изменение цветового воспр. под влиян. предшеств. излуч. Темновая ад. связана с проц. увелич. чувствит. глаза при переходе от большой ярк. к малой. Световая ад. ? присп. глаза к большей яркости.

Вопр. 4: Характеристики цвета. Светлота, цветовой тон, насыщенность. Ахроматич. и хроматич. цвета. Связь хар-к цвета с реакциями рецепторов. Дополнительные цв.

Цвет есть величина двумерная. Цвет хар-ся качеств. и количеств. характеристикой. Колич.

хар-ка ? это светлота. Кач. хар-ка ? цветность. Цветность ? величина также двумерная и состоит из цветового тона и насыщенности. Цветность образуется тогда, когда все наши фоторецепторы раздражены в разной степени. Возникает ощущение хроматического цвета. Для описания хроматического цвета нужны 2 вида хар-к ? светлота и цветность. Если же все рецепторы раздражены в одинаковой степени или же не раздражены вовсе, то цвет хар-ся только светлотой. Такой цвет будет называться ахроматическим. Под насыщенностью понимают степень отличия хроматического цв. от ахромат. Самыми насыщ. явл. спектральные цвета. Цветовой тон ? это основной признак цв., характеризующий отличие одного цв. от другого, и качественно определяемый понятиями: синий, розовый и т.д. Светлота характериз. кол-вом цвета, отражаемого, пропускаемого или излучаемого телом. Под дополнительными цветами подразумевают такие цв., кот. в сумме с основным дают ахроматический цвет.

[Отражение, пропускание:С+З=Г, К+З=Ж, С+К=П, поглощение: П→З, Ж→С, Г→К. Ж+Г=З].

Вопр. 5: Принципы сложения цветов. Типы сложения. Синтез цвета. Краткая хар-ка аддитивного, субтрактивного и автотипного синтеза.

Получение заданного цвета сложением других цветов назыв. его синтезом. Синтез цвета ? это получ. нового цвета в рез-те смешения окрашенных излучений или сред. В основе эффектов смешения сред и смешения изл-й лежат различные физич явл-я: 1) смесь Г и К красок дает Ч цвет, 2) смесь Г и К излучений дает Б цвет. Оба суммарных цвета ахроматические, но с увелич. насыщенности краски и мощности излучения светлота изменяется в разных направлениях. Светлота смеси красок умен-ся, а смеси излучений увелич-ся. В связи с этим разл. 2 осн. типа сложения ? аддитивное и субтрактивное. При смешении изл-й их действие складывается. А при смешении сред, наоборот, каждая среда поглощ. опред. часть излучений, вычитая из общего пучка, направленного на смесь. Аддитивный синтез ? смешение основных излучений (С, З, К). Основными эти изл. назыв. потому, что их нельзя получить смешением двух других. Субтрактивный синтез ? смешение сред или вычитание основных излучений. Автотипный синтез ? частичное аддитивное смешение излучений и частичное субтрактивное смешение сред. Временное последовательное смешение ? тип образования различ. цветов, основан на быстрой смене излучений вне глаза. При этом реакции рецепторов на них складываются довольно быстро. Субт. синтез встреч. в полиграфии чаще всего.

Вопр. 6: Аддитивный синтез цвета. Принципы, вытекающие из теории цветного зрения. Основ. цвета. Аддитивный синтез пятна на экране. Цветовое ур-е. Модуль цвета. Ур-е цветности. Законы Грассмана.

Аддит. синт. цвета назыв. получение нового цв., путем смешения основных излучений ? красного, зел., синего. Эти цвета наз. основными (линейно независимыми), т.к. ни один из них нельзя получить смешением двух других. Чтобы провести адд. синтез, необх. иметь кр., син. и зел. световые пучки. Они могут быть получены либо непосредственно от источника, испускающего такие пучки, либо от обычных тепловых источ. света, экранированных кр., син. и зел. с/ф-ми.

1) Лазерные источники с соотв. длинами волн,

2) Люминофоры монитора. Ц=RR+GG+BB ? Ур-е цвета. (R, G, B ? с вектором наверху). R, G, B ? координаты цвета. Они хар-ют ту мощность изл. данных основных, кот. участвуют в формировании цвета (Ц). RR ? цветовые составляющие цвета Ц. С помощью ур-й цвета можно хар-ть цвет с колич. точки зрения. Доля того чтобы дать качественную хар-ку цвета, нужно перейти от ур-я цвета к ур-ю цветности. Для этого находят модуль цвета: m=R+G+B. [Определяется как сумма координат цвета]. В дальнейшем каждая из корд. цвета делится на модуль и таким образом опред. координаты цветности. Ур-е цветности в общем виде: Ц=rR+gG+bB. В ур-ии цветности модуль всегда равен 1. Качественные хар-ки цвета можно опред. с помощью коэфф. цветого тона и насыщенности: Кцт=a1- a3/ a2- a3=∆a1/∆a2. a1 ? макс. значение координаты, a2 ? сред. знач. коорд.,

a3 ? мин. знач. коорд. Кн=(a1+ a3)+(a2- a3)/a1+ a2+ a3. Законы Грассмана. 1-ый ? закон трехмерности. Любой цвет однозначно выражается тремя, если они линейно независимы. 2-ой ? з. непрерывности. При непрерывном изменении излучения цвет его изменяется также непрерывно.

3-ий ? з. аддитивности. Цвет смеси излучений зависит только от цветов, составляющих эту смесь, но не зависит от спектрального состава.

Вопр. 7: Субтрактивный синтез цвета идеал. красками. Понятие о субтр. синтезе. Связь оптич. плотн. с поверхн. конц-ей краски. Схема субтр. синтеза. Ур-е субтр. синтеза в субтр. и аддит. форме.

Субтрактивным синтезом цвета наз. получение заданного цвета путем смешения окрашенных сред или путем вычитания осн. излучений из белого. В кач-ве сред как правило использ. прозрачные краски или прозрачные красители. Рассмотрим субтр. синтез на примере идеал. красок. Идеальными наз. такие краски, кот. имеют поглощение строго в одной зоне спектра и подчиняются закону Бугера-Ламберта-Беера. D=æ?c?l=æ?Cп. c?l ? поверхностная концентрация, где l ? толщина слоя вещ-ва, c ? конц. поглощенного вещ-ва. Реальные краски имеют поглощение во всех зонах спектра, они не подчин. з-ну Б.-Л.-Беера. Меняя толщину, можно регулировать мощность излуч. в зоне, где идеал. краска должна иметь поглощение. Рассм. установку субтракт. синтеза: пусть есть источ. света, на его пути поставили клинья из идеал. красок. Голубой клин регул. мощность крас. изл-я, пропуская в идеальном случае другие изл-я полностью. Пурп. управляет зел. изл-ем, а желт. ? синим. В зависимости от поверхностной конц. красок (а фактически толщины слоя) полей шкалы на экран направляется излучение, образованное тем или иным соотношением основных.

1 - Ур-е субтр. синтеза: Ц= Спс С+ Спм M+ Спy Y.

Где: Спс , Спм , Спy ? поверхн. конц-ии красок.

C, M, Y ? цвета красок.

2 ? Ур-е субтр. синт. в аддит. форме:

Вопр. 8: Субтрактивный синтез идеальными красками в отраженном свете. Схема регулирования основных цветов клином из идеал. краски, налож. на белую бумагу.

Особенностью субтр. синтеза в отраж. свете явл. то, что излучения дважды проходят через светопоглощающую среду, и следоват. ослабление того или иного светового потока происходит дважды (в отл. от прозрач. среды, где поглощ. происх. 1 раз). Схема управл. основным крас. изл-ем при помощи клина, изготовленного из идеал. голубой краски (слева). Зональная оптическая плотность изменяется на ∆DCR=0,3 (т.к. оптич. плотность равная 0,3 ослабляет световой поток в 2 раза). Таким образом, голубой клин управляет красной составляющей, падающего на него белого света. Представим себе идеально белый лист бумаги, на кот. наложена гол. краска (справа). На лист падает белое изл-е. Красная составляющая ум-ся в 2 раза по срав. с проходящим светом, т.к. она поглотится при прохождении через слой до бумаги, и при прохожд. через слой от бумаги. ∆DCR будет равно не 0,3, а 0,6 при тех же поверх. концентрациях.

Вопр. 11: Колориметрические источники света. Источники А, С. D, F. Их характеристики. Понятие об источнике Е.

В 1931 г. На сессии было принято 3 стандартных излучения А, В, и С. Тогда же были приняты 3 стандартных источника, кот. приблизительно имели ту же цветовую температ., что и данное ищлучение. Стандартное изл. А характеризовалось тем же распред. изл-я в видимой части спектра, что и абсолютно черное тело при Т=2856 К. Это средняя цветовая темп-ра лампы накаливания. Стандартное изл-е В воспроизводит распред. энергии в спектре прямого солнеч. света с коррелированной цает. темп. Т=4874 К. Стандартное изл-е С воспроизв. изл-е дневного неба, затянутого облаками с коррелированной цвет. темп. Т=6774 К. Стандартные изл-я определялись хар-ми спектрального распределения энергии, а стандартные источ. устанавливались как фактически реализуемые источ. изл-я. Источник D65 хар-ся цветовой темп. Т=6500 К. Захватывает УФ зону спектра. Как показали более поздние исслед-я, излучение дневного света не всегда точно воспроизв. источниками В и С. Начиная с 21 века приняты 2 стандартных источника: А и D65. Все остальные источ. наз-ся рекомендуемыми. В полигр. испол-ся D50, D55, D75. D50 и D55 предназначены для тех случаев, когда требуется фаза дневного света с желтоватым оттенком, а D75 для фазы дневного света с более голубоватым оттенком. Источник F имеет различную цветовую температуру. Люминисцентный источник. Источник Е хар-ся одинаковым распределением энергии по весй зоне спектра, поэтому этот источник наз. равноэнергетическим.

Вопр. 9: Принципы измерения цвета. Общ. свед.о колориметрич. системах. Опред. термина ?колорим. системаа?. Цвета, принятые за основные в сист. CIERGB и CIEXYZ. Яркостные коэф-ты в этих систекмах и расчет яркости.

Учение об измерении цвета наз. метрологией цвета или колориметрией. Колорим-я использ. неск. принципов измер. цвета. 1-ый принцип состоит в определении цветовых координат (численных харак-к , по кот. можно как описать цвет так и воспроизвести его). 2-ой принцип состоит в состав. наборов (альбомов) цветов, по кот. определяют цвет, тождеств. данному. 1 метод наз. колориметрич. системой, а 2 принцип наз. системой спецификации. Самый простой метод опред. цвет коорд. ? с помощью колориметра. В колориметрии принято описывать цвет количеств. хар-кой ? светлотой, и кач-ми хар-ми ? доминирующей дл. волны (λдом) и велич. Р ? колориметрич. чистота цвета (характериз. начыщенность). Светлота ? это ур-нь зрител. ощущения производимого яркостью в завис. от условий наблюдения. Одним из требов. при разработке колорим. систем было след.: результаты д/быть однозначными и воспроизводимыми. Под однозн. подраз., чтоб одна и та же велич. давала бы одинак. рез-ты, воспроиз. ? чтобы получ. рез-ты были сопоставимы. CIERGB. При разраб. Этой сист. Было выдвинуто 2 треб-я: каждый из этих цветов должен возбуж. Минимал. Кол-во рецепторов, и чтобы выбранные за основ. цвета, были легко воспроиз-ы. λR=700нм ? R, 1 кд/кв.м - LR ,

λG =546нм ? G, 4,6 кд/кв.м - LG , λB=436нм ? B,

0,06 кд/кв.м. ? LB. При смешении этих цветов одинак. мощности оказ., что цвет получ. гол.

L-яркостной коэф. Яркость цвета.

Вц=680(LR?R+ LG?G+ LB?B).В CIERGB: Ц=RR+GG+BB. CIEXYZ. Была разработана путем пересчета из CIERGB. Для того чтобы перейти от одной колорим. сист. К другой необх. измерить осн. цвета старой сист. В координатах новой. 1-ое усл.: необх. было, чтобы яркость цвета опред. одной координатой. 2-ое усл.: чтобы в Ур-ях не было отриц. Координат. Lx=0, Ly=1, Lz=0, Bц=680Y. Цвета XYZ явл. более насыщ., чем реал. цвета. Ц=XX+YY+ZZ. Ц=3X+2Y+5Z. Bц=680Y=1360 кд/кв.м.

Вопр. 19: Стадии процесса цветовоспроизведения. Сущность процессов, протекающих на каждой стадии.

В основу технических способов воспроизв. цветного изображения положены 3 стадии:

1) цветоделение (аналитич. стадия),

2) градационная стадия, 3) синтез. Такое разделение счит. классическим. В настоящее время. оч. часто градац. и аналит. стадии практически становятся неразделимыми (напр., в цифровой печати). Аналитическая стадия. При воспроизведении цветного оригинала аналит. стадия включает в себя технологические операции, кот. сводятся к регистрации распредел. мощности излучений зональных световых потоков (с, з, к) по площади оригинала. Напр., в цветной фотографии на многослойн. матер-х процесс цветоделения заключ. в том, что многоцветное изоб-е оригин. оптически разделяется на 3 цветоделенных изл-я. В полиграфии аналит. стадия состоит в выделении составляющих всех цветов, отраженных от оригинала в виде зональных световых потоков. Выделенные составляющие образуют соответственно К, З и С цветоделенные оптические изл-я, кот. затем регистрируются напр. на фотографич. материале. Градационная стадия.

В цвет. фотографии эта стадия закл. в преобразов. скрытых фотограф. изображений в однокрасочные ? Ж, П, Г. Этот проц. осущ. в резул-те ХФО цветн. фотомат. Градац. стадия проц. здесь зависит от градац. и фотограф. св-в фотоматериала, а также от режимов экспонирования и ХФО. В полигр. эта стадия включ. в себя все преобраз-я от получения негативов (диапозитивов) до изгот. печ. форм для каждой выдел. краски. Сюда входят процессы растриров. и копиров. процессы. γж,γп, γг одинак (контрасты изл-я). Контраст оценивают по хар-ру воспроизв. серой шкалы, восприз-мой вместе с оригиналом. Полученная наложением всех 3-х красок суб. синтеза она должна остаться серой на полученном изображ. Синтез цвета. Это основная часть процесса цветовоспроизв. С 3-х

(4-х) отдельных печ. форм, предназначенных для ж, п, г (ч) краски при наложении получают совмещенное цветное тизобр-е, кот наз. репродукцией. Черная кр. применяется для увел-я контраста изоб-я.

Вопр. 22: Общие сведения о дубликац. теории Сущность теории. Понятие об оригинале-дубликате. Правило независимости. Наиболее распространенные дубликаты.

В нач. 20 века возникла необх. нормализовать процесс цветовоспроизведения. В полигр. этот проц. усложняется рядом особенностей (растрирование, впитывание кр. в бум.). Учет этих факторов довольно сложен. В 30-х гг. 20 столетия Нюберг предложил упростить ряд задач, связанных с цветовоспроизведением. Суть его теории заключ. в следующем, что все отражающие тела, имеющие одинак. цвет одинаково фотографируются в данных условиях. Другими словами, характер воспроизв. цвета несветящегося объекта не зависит от его природы ? правило независимости. Цвет ткани, чернил, пятна если имеет одинак. цвет.координаты, то и фотографир. он будет одинак. Теория Нюберга основана на метамерности. Такое св-во метамерн. позвол. изучать процесс цветовоспроиз. не на множестве разн. объектов, а на одном ? красочных наложениях, взятых в различных комбинациях. Объект воспроизведения, представляющий собой сист. наложения кр-к и заменяющий собой произвол. объект назыв. оригинал-дубликатом. Преимущ. такого ориг.-дубл. перед произвол. объектом сост.в том, что заранее известно какими кол-вами красок образовано любое его поле и какие должна содержать точная репродукция. Практически применяются 2 типа дубликатов:

1 ? сист. красочных клиньев (на оттиске по краю),

2 ? шкалы цвет. охвата. 1-более простые, но менее точные, 2-более слож. и более точные.

Вопр. 25: Контроль кач-ва воспроизведения цвета.

Оценка качества воспроизв. цвета состоит в определении соответствия и степени различия зрительного восприятия цветного ориг. и репродукции. Нюберг предложил 3 оценки кач-ва воспроизвед. Цвета: 1) физическая точность,

2) физиологическая точн., 3) психологическая точн. воспрооизведения. Под физической точностью воспр. понимается тождественность кривой поглощения элемента оригинала и кривойпоглощения элемента рапродукции. В полигр. такая точность практически не м.б. соблюдена и это связано с тем, что спектральные кривые полигр. красок зрителоьно отлич. от спектральных кривых оригинала. Физиологич. точность воспроизв. хар-ся совпадением ощущений одного и того же цвета любого эл-та ориг. и соответствующего ему эл-та репродукции. Такой вариант возможен, если цветовой охват наших печатных красок больше, чем цветовой охват изоб-я оригинала. Психологическая точность заключ. в том, что любое изменение какого-либо элемента оригинала не приводит к изменению всей репродукции. При получ. психологич. точной репродукции необх. учитывать особенности восприятия глаза чел-ка. Оценка псих. точности явл. наиболее существенной, т.к. она позволяет судить о кач-ве воспроизвед-я цвет. оригинала не по отдельным частям, а в целом. Для объективной оценки кач-ва цветовоспроизв-я относятся спец. средства контроля. К ним относятся денситометры, спектрофотометры, спектроколориметры и .т.д.

Показать полностью…
Похожие документы в приложении