Pi b
Pi b
Pomiar barwy
Pomiar barwy
Barwa definicje
Barwa definicje
Barwa - definicje
Barwa - definicje
Barwa � wrażenie psychofizjologiczne
Barwa � wrażenie psychofizjologiczne
wywołane falami świetlnymi o dł. 400-700
wywołane falami świetlnymi o dł. 400-700
ł f l i ś i tl i dł 400 700
ł f l i ś i tl i dł 400 700
nm, a odczuwane za pomocą zmysłu
nm, a odczuwane za pomocą zmysłu
wzroku
wzroku
Kolorymetria
Kolorymetria
Kolorymetria
Kolorymetria
Kolorymetria jest dyscypliną zajmującą
Kolorymetria jest dyscypliną zajmującą
się barwami: definiowaniem i
się barwami: definiowaniem i
się barwami: definiowaniem i
się barwami: definiowaniem i
opisywaniem barw oraz ich
opisywaniem barw oraz ich
p y
p y
właściwościami.
właściwościami.
Barwa
Barwa
Barwa
Barwa
Ocena barwy, jej identyfikowanie, wymaga uwzględnienia
Ocena barwy, jej identyfikowanie, wy aga uwzg ęd ie ia
Oce a ba wy, jej ide ty i owa ie, wy aga uwzg ęd ie ia
Oce a ba wy, jej ide ty i owa ie, wymaga uwzględnienia
właściwości z
ródła światła
właściwości z
ródła światła
właściwości przedmiotu
właściwości przedmiotu
ł ś i ś id i t
ł ś i ś id i t
właściwości oka jako detektora promieniowania
właściwości oka jako detektora promieniowania
ii mózgu jako miejsca powstania wrażenia barwy.
mózgu jako miejsca powstania wrażenia barwy.
Barwa właściwości z
ródła światła
Barwa właściwości z
ródła światła
Barwa - właściwości z
ródła światła
Barwa - właściwości z
ródła światła
Światło dzienne Lampa rtęciowa Lampa sodowa
Światło dzienne Lampa rtęciowa Lampa sodowa
p ę p
p ę p
Barwa właściwości przedmiotu
Barwa właściwości przedmiotu
Barwa  właściwości przedmiotu
Barwa  właściwości przedmiotu
Odbi i ś i tł p d j
Odbi i ś i tł p d j
Odbicie - światło padając na
Odbicie - światło padając na
powierzchnię odbija się od niej. Dzięki
powierzchnię odbija się od niej. Dzięki
temu możemy widzieć otaczające nas
temu możemy widzieć otaczające nas
przedmioty.
przedmioty.
Absorpcja (pochłanianie) - część
Absorpcja (pochłanianie) - część
światła, które pada na powierzchnię
światła, które pada na powierzchnię
zostaje pochłonięta
zostaje pochłonięta
zostaje pochłonięta.
zostaje pochłonięta.
Transmisja (przepuszczanie) -
Transmisja (przepuszczanie) -
pozostała część światła, która nie
pozostała część światła, która nie
zostanie odbita i pochłonięta, zostaje
zostanie odbita i pochłonięta, zostaje
przez substancję przepuszczona. W
przez substancję przepuszczona. W
zależności od substancji, światło może
zależności od substancji, światło może
zostać w niej dodatkowo rozproszone
zostać w niej dodatkowo rozproszone
jp
jp
(tak jak w kloszach mlecznych dla
(tak jak w kloszach mlecznych dla
opraw oświetleniowych).
opraw oświetleniowych).
Barwa właściwości przedmiotu
Barwa właściwości przedmiotu
Barwa  właściwości przedmiotu
Barwa  właściwości przedmiotu
Odbicie światła od różnych
Odbicie światła od różnych
powierzchni. W zależności od ich
własności refleksyjnych może to być:
" odbicie kierunkowe - kąt odbicia jest
równy kątowi padania światła,
" odbicie rozproszone - światło odbija
dbi i ś i tł dbij
się od niej we wszystkich kierunkach,
" odbicie kierunkowo-rozproszone -
światło odbija się częściowo w sposób
kierunkowy, a częściowo w sposób
rozproszony.
Odbicie światła i ujawnianie się barwy zależy od
Odbicie światła i ujawnianie się barwy zależy od
budowy wewnętrznej i zewnętrznego
y wewnętrznej i zewnętrznego
y ę j ę g
budowy ę j ę g
ukształtowania powierzchni
ukształtowania powierzchni
Zjawiska fizyczne determinujące barwę
Zjawiska fizyczne determinujące barwę
�
� + ą + � = 1
I I
I I
�# ś# �# ś# �# ś#
�# ś# �# ś# �# ś#
I
I
poch przep
odb
ś# ź# ś# ź# ś# ź#
ś# ź# ś# ź# ś# ź#
� = ą = � =
ś# ź# ś# ź# ś# ź#
I I I
�# 0 # �# 0 # �# 0 #
gdzie: �, ą, � - współczynnik odbicia, współczynnik
pochłaniania, współczynnik przepuszczania, odp.
Powierzchniowa gę ę go
gęstość natężenia światła odbiteg
lub przepuszczonego, (tzw. światłość), decydująca o
odczuciu j (jaskrawości) nazywana j
jasności (j ) y jest
luminancją.
Barwy chromatyczne i achromatyczne
Barwy chromatyczne i achromatyczne
Barwy chromatyczne i achromatyczne
Barwy chromatyczne i achromatyczne
Pochłanianie i odbicie:
Pochłanianie i odbicie:
niezależne od długości fali
niezależne od długości fali
niezależne od długości fali
niezależne od długości fali
 ujawnia się barwa
 ujawnia się barwa
niechromatyczna
niechromatyczna
niechromatyczna
niechromatyczna
zależne od długości fali 
zależne od długości fali 
ujawnia się barwa
ujawnia się barwa
chromatyczna
chromatyczna
c o atyc a
c o atyc a
Ujawnianie się barwy
Ujawnianie się barwy
Ujawnianie się barwy
Ujawnianie się barwy
Barwa ciał przezroczystych  ujawnia się w świetle
Barwa ciał przezroczystych  ujawnia się w świetle
przechodzącym i jest barwą dopełniającą do barwy
przechodzącym i jest barwą dopełniającą do barwy
pochłoniętej
pochłoniętej
Oświetlenie
Oświetlenie
Odbicie kierunkowe
Odbicie rozproszone
Światło przepuszczone
Światło przepuszczone
Światło p p
przepuszczone
rozproszone
kierunkowo
rozproszone
Ujawnianie się barwy
Ujawnianie się barwy
Ujawnianie się barwy
Ujawnianie się barwy
Bi ł ih
Bi ł ih
Barwa ciał nieprzezroczystych:
Barwa ciał nieprzezroczystych:
W przypadku metali ujawnia się w świetle odbitym kierunkowo i
W przypadku metali ujawnia się w świetle odbitym kierunkowo i
jest barwą dopełniającą do barwy pochłoniętej
jest ą p ją ą y p ę j
j ą p ją ą y p ę j
j barwą dopełniającą do barwy pochłoniętej
W przypadku dielektryków ujawnia się w świetle odbitym w
W przypadku dielektryków ujawnia się w świetle odbitym w
sposób rozproszony i jest barwą dopełniającą do barwy
sposób rozproszony i jest barwą dopełniającą do barwy
pochłoniętej
pochłoniętej
pochłoniętej
pochłoniętej
Oświetlenie
Odbicie kierunkowe
Oświetlenie Odbicie kierunkowe
Odbicie rozproszone
Odbicie rozproszone
Budowa i właściwości oka ludzkiego
Budowa i właściwości oka ludzkiego
Budowa i właściwości oka ludzkiego
Budowa i właściwości oka ludzkiego
Oko ludzkie obejmuje widzeniem
bardzo mały zakres
promieniowania: 400-800 nm;
p
wykazuje dwa różne
mechanizmy percepcji barwy.
Siatkówka oka zakończona jest:
czopkami - odpowiedzialnymi
p p
za widzenie fotopowe, barwne,
pręcikami - odpowiedzialnymi
za widzenie skotopowe czarno-
za widzenie skotopowe, czarno
1.0
białe,
0.8

V( )
0.6
stąd rozróżnia się dwa rodzaje

V'( )
0.4
bh
barw: chromatyczne
0.2
0
i niechromatyczne.
nm
600 700
500
400
Teoria Younga Helmholtza
Teoria Younga Helmholtza
Teoria Younga - Helmholtza
Teoria Younga - Helmholtza
Teoria ta zakłada istnienie w oku trzech
Tkł dk h
ośrodków wrażliwych na trzy barwy
podstawowe: czerwoną, zieloną i niebieską.
Wrażenie barwy chromatycznej powstaje dzięki
niejednakowemu pobudzeniu każdego z trzech
ośrodków. Wrażenie bieli zawdzięcza się
jednakowemu pobudzeniu tych ośrodków,
wrażenie czerni jest wynikiem zupełnego braku
jy p g
pobudzenia elementów barwoczułych oka.
Proces widzenia
Proces widzenia
Proces widzenia
Proces widzenia
Prawa Grassmana
Prawa Grassmana
Prawa Grassmana
Prawa Grassmana
P óji ś i b k żd d l i b b
Prawo trójwymiarowości barwy: każda dowolnie obrana barwa
może być określona za pomocą trzech zmiennych liniowo
niezależnych (liniowa niezależność - układ trzech barw tak
y (
dobranych, że mieszanie addytywne dwóch z nich, bez
względu na ich stosunek ilościowy w mieszaninie, nie może
odtworzyć barwy trzeciej)
odtworzyć barwy trzeciej).
Prawo addytywności barwy: jeżeli w mieszaninie barw złożonej z
dwóch składników jeden z nich zmienia się stopniowo,
j ę p,
podczas gdy drugi pozostaje nie- zmieniony, to barwa
mieszaniny zmienia się również stopniowo.
P i ł ś i b b iil j d i d b
Prawo ciągłości barwy: barwa mieszaniny zależy jedynie od barw
jej składników a nie od ich składu widmowego.
Mieszanie barw
Mieszanie barw
Mieszanie barw
Mieszanie barw
Addytywne
Substraktywne
 mieszanie świateł,
 mieszanie barwników
ii bikó
np.Monitor TV,
Parametry barwy
Parametry barwy
Parametry barwy
Parametry barwy
Znormalizowany system zaproponowany
Znormalizowany system zaproponowany
przez Międzynarodową Komisję
przez Międzynarodową Komisję
przez Międzynarodową Komisję
przez Międzynarodową Komisję
Oświetleniową (CIE) pozwala na pełen
Oświetleniową (CIE) pozwala na pełen
opis każdej barwy tylko trzema
opis każdej barwy tylko trzema
i k d j b lk
i k d j b lk
parametrami.
parametrami.
p
p
Parametry barwy
Parametry barwy
Parametry barwy
Parametry barwy
Jasność  ilość światła odbitego lub
Jasność  ilość światła odbitego lub
l ł db l b
l ł db l b
przepuszczonego
przepuszczonego
Odcień jest to odczucie optyczne koloru
Odcień- jest to odczucie optyczne koloru
Odcień jest to odczucie optyczne koloru,
Odcień- jest to odczucie optyczne koloru,
określane wyrażeniami takimi jak: żółty,
określane wyrażeniami takimi jak: żółty,
czerwony niebieski zielony brązowy itd
czerwony niebieski zielony brązowy itd
czerwony, niebieski, zielony, brązowy itd.
czerwony, niebieski, zielony, brązowy itd.
Nasycenie - parametr określający intensywność
Nasycenie - parametr określający intensywność
Ni k śl j i ść
Ni k śl j i ść
barwy, ilustrujący jednocześnie czystość barwy,
barwy, ilustrujący jednocześnie czystość barwy,
udział bieli w danej barwie.
udział bieli w danej barwie.
d i ł bi li d j b i
d i ł bi li d j b i
Przestrzeń barw
Przestrzeń barw
Przestrzeń barw
Przestrzeń barw
W przestrzeni barw każda barwa może
W przestrzeni barw każda barwa może
zostać wyznaczona za pomocą
zostać wyznaczona za pomocą
zostać wyznaczona za pomocą
zostać wyznaczona za pomocą
odpowiednich współrzędnych
odpowiednich współrzędnych
Trójkąty barw
Trójkąty barw
Trójkąty barw
Trójkąty barw
Układ RGB i XYZ (CIE 1931)
Układ RGB i XYZ (CIE 1931)
kł dZ
kł dZ
Trzy podstawowe barwy: czerwona (R), zielona (G) i niebieska (B).
480.0
G
546
480nm
546 1
546.1
580nm
80
450nm
480.0
1/3 2
580.0
450.0
1/3
S
440nm
610nm
1/3 1/3
1/3 1/3
S
S
440.0
610.0
1/3 1/3
RB
3
1
435.8
700nm 435.8nm 700.0
Trójkąt barw RGB
Trójkąt barw
wraz ze spectrum locus
wraz ze spectrum locus
RGB
RGB
Równoboczny (normalny) i prostokątny trójkąt barw
XYZ
Z
Y
1,0 0
1,0 Y
0,9 0,1
08 02
0,8 0,2
540
0,8
520
550
0,7 e 0,3
d
505
560
0,6 0,4
570
0,6
b
500
x
x
y
y
0,5 0,5
y
d
590
0,4 0,6
495
0,4
600
610
0,3 0,7
c
700
S
S
700
700
0,2 0,8
0,2 485
0,9
0,1
436
f
0 1,0
436
X Z
10 08 06 04 02 0
1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0
1,0 X
0,6
0,4 0,8
0,2
z x
Mimo, że składowe XYZ są nierzeczywiste, jednakże można z nich
wyliczyć rzeczywiste wartości RGB i odwrotnie:
R = 0.49000X + 0.17697Y + 0.00000Z
G = 0.31000X + 0.81240Y + 0.01000Z
B = 0.02000X + 0.01063Y + 0.99000Z
X = 2,36460R + 0,515156G + 0,00520B
Y 0 89653R + 1 426400G + 0 01441B
Y = 0,89653R + 1,426400G + 0,01441B
Z = 0,46807R + 0,088750G + 1,00921B
x, y, z (współrzędne trójchromatyczne)
oraz X, Y, Z (składowe trójchromatyczne)
są wielkościami wektorowymi i można na
y
nich wykonywać operacje wektorowe:
X Y Z
x = ; y = ; z =
X + Y + Z X + Y + Z X + Y + Z
X + Y + Z X + Y + Z X + Y + Z
x + y + z = 1
stąd badanie barwy sprowadza się do wyznaczania
składowych trójchromatycznych X, Y, Z.
Układ współrzędnych
Układ współrzędnych
chromatycznych Yxy
chromatycznych Yxy
Układ współrzędnych
Układ współrzędnych
chromatycznych Y xy -
chromatycznych Y xy -
barwa opisana jest przez
barwa opisana jest przez
współrzędne x ,y -
współrzędne x ,y -
wyznaczające
wyznaczające
chromatyczność barwy i
chromatyczność barwy i
składową Y -
składową Y -
wyznaczającą jasność
wyznaczającą jasność
barwy
barwy
Układ współrzędnych
Układ współrzędnych
chromatycznych Yxy
chromatycznych Yxy
System Helmholtza
System Helmholtza
System Helmholtza
System Helmholtza
y
Tzw. system Helmholtza lub
TH l h l l b
system monochromatyczny.
D
Ton określony jest poprzez
Ton określony jest poprzez
C
P
dominującą długość fali D,
0,7
natomiast nasycenie poprzez
0,6
0,1
tzw. czystość pobudzenia Pe:
ść b d i P
B
P'
gdzie: x, y - współrzędne barwy,
xd, yd - współrzędne światła
x
monochromatycznego D,
monochromatycznego D,
xw, yw - współrzędne punktu
bieli (z
ródła światła).
y- y x x
y yw x- xw
Pe =
lub Pe =
yd - yw xd - xw
Układ współrzędnych prostokątnych
Układ współrzędnych prostokątnych
(L* a* b*)
(L* a* b*)
Układ współrzędnych
Układ współrzędnych
prostokątnych L*a*b* opisuje
prostokątnych L*a*b* opisuje
barwę parametrem jasności L*
barwę parametrem jasności L*
barwę parametrem jasności L*
barwę parametrem jasności L*
oraz współrzędnymi barwy
oraz współrzędnymi barwy
zdefiniowanymi wartością "a*"
zdefiniowanymi wartością "a*"
y ą
y ą
(oś czerwieni- zieleni) i "b*"(oś
(oś czerwieni- zieleni) i "b*"(oś
żółcieni-błękitów) - są to osie
żółcieni-błękitów) - są to osie
d d b
d d b
definiujące odcień barwy.
definiujące odcień barwy.
Wartości L* mieszczą się w
Wartości L* mieszczą się w
przedziale od 0 (czerń) do 100
przedziale od 0 (czerń) do 100
przedziale od 0 (czerń) do 100
przedziale od 0 (czerń) do 100
(biel). Między nimi znajdują się
(biel). Między nimi znajdują się
wszystkie odcienie
wszystkie odcienie
y
y
Układ współrzędnych prostokątnych
Układ współrzędnych prostokątnych
(L* a* b*)
(L* a* b*)
Układ cylindryczny (L* C* h)
Układ cylindryczny (L* C* h)
Układ cylindryczny (L* C* h)
Układ cylindryczny (L* C* h)
Układ cylindryczny L* C* h*
Układ cylindryczny L* C* h*
opisuje barwę w przestrzeni
opisuje barwę w przestrzeni
jasnością L* nasyceniem C* i
jasnością L* nasyceniem C* i
jasnością L*, nasyceniem C* i
jasnością L*, nasyceniem C* i
odcieniem h. Wartości L* są
odcieniem h. Wartości L* są
identyczne jak w przypadku
identyczne jak w p yp
yjprzypadku
yjp yp
współrzędnych prostokątnych.
współrzędnych prostokątnych.
Nasycenie i kąt odcienia są
Nasycenie i kąt odcienia są
wyliczane z wartości
wyliczane z wartości
współrzędnych a* i b*.
współrzędnych a* i b*.
*
*
�# ś#
�# ś#
0
b
ś# ź#
=
*
h arc tan
ś# ź#
a
�# #
*2 *2
= +
C a b
Układ cylindryczny (L* C* h*)
Układ cylindryczny (L* C* h*)
Układ cylindryczny (L* C* h*)
Układ cylindryczny (L* C* h*)
Pomiar barwy
Pomiar barwy
Pomiar barwy
Pomiar barwy
Barwa jest wrażeniem psychofizycznym,
Barwa jest wrażeniem psychofizycznym,
odczuwanym w sposób subiektywny.
odczuwanym w sposób subiektywny.
yp y y
yp y y
Dlatego tak istotna jest możliwość
Dlatego tak istotna jest możliwość
obiektywnego liczbowego pomiaru barwy
obiektywnego liczbowego pomiaru barwy
obiektywnego, liczbowego pomiaru barwy.
obiektywnego, liczbowego pomiaru barwy.
Pomiar barwy
Pomiar barwy
Pomiar barwy
Pomiar barwy
Barwa jest wielkością mierzalną. Parametrami
Barwa jest wielkością mierzalną. Parametrami
charakteryzującymi każdą barwę są: odcień, jasność,
charakteryzującymi każdą barwę są: odcień, jasność,
nasycenie. Pomiary barwy wykonuje się za pomocą
nasycenie. Pomiary barwy wykonuje się za pomocą
odpowiednich urządzeń (np. spektrofotometrów,
odpowiednich urządzeń (np. spektrofotometrów,
kolorymetrów) i definiuje w postaci liczbowej w oparciu
kolorymetrów) i definiuje w postaci liczbowej w oparciu
o znormalizowany rachunek kolorymetryczny. Sposób
o znormalizowany rachunek kolorymetryczny. Sposób
instrumentalnego, numerycznego określania barwy
instrumentalnego, numerycznego określania barwy
został opracowany i znormalizowany przez
został opracowany i znormalizowany przez
Międzynarodową Komisję Oświetleniową (CIE).
Międzynarodową Komisję Oświetleniową (CIE).
Pomiar barwy
Pomiar barwy
Pomiar barwy
Pomiar barwy
Metoda porównawcza
Metoda porównawcza
Instrumentalny pomiar barw
Instrumentalny pomiar barw
Instrumentalny pomiar barw
Instrumentalny pomiar barw
Instrumentalny pomiar barw wyrobów polega na
Instrumentalny pomiar barw wyrobów polega na
pomiarze sygnału optycznego odbitego od
pomiarze sygnału optycznego odbitego od
pyg p y g g
pyg p y g g
badanej powierzchni i przeliczeniu go na
badanej powierzchni i przeliczeniu go na
wrażenie barwne jakie wywołałby on w oku
wrażenie barwne jakie wywołałby on w oku
wrażenie barwne jakie wywołałby on w oku
wrażenie barwne jakie wywołałby on w oku
obserwatora. Barwę można wyznaczyć metodą
obserwatora. Barwę można wyznaczyć metodą
widmową przy użyciu spektrofotometrów lub
widmową przy użyciu spektrofotometrów lub
id prz ż i p ktr f t tró l b
id prz ż i p ktr f t tró l b
trójchromatyczną stosując kolorymetry.
trójchromatyczną stosując kolorymetry.
Instrumentalny pomiar barw
Instrumentalny pomiar barw
Instrumentalny pomiar barw
Instrumentalny pomiar barw
Zasady pomiaru barwy oparto na wrażliwości oka tzw.
znormalizowanego obserwatora na trzy podstawowe
barwy: czerwoną, zieloną i niebieską oraz na
znormalizowanych z
ródłach światłabiałego.
Obiektywny pomiar barwy wymaga
zastosowania:
znormalizowanej geometrii układu pomiarowego;
znormalizowanego z
ródła światła;
li z
ódł ś i ł
znormalizowanego obserwatora kolorymetrycznego.
Znormalizowane z
ródła światła
Znormalizowane z
ródła światła
Znormalizowane z
ródła światła
Znormalizowane z
ródła światła
D65 (1) - odp
( ) powiada uśrednionemu
światłu dziennemu: brak z
ródeł idealnie
odtwarzających to światło; najbardziej
zbliżone do niego jest z
ródło w postaci
bli d ij dł i
lampy ksenonowej o Tc 6500
Widmo odbiciowe i d
C(2) d
C (2)- odpowiada rozproszonemu
światłu dziennemu (tzw. nieba
północnego): z
ródło A z filtrem
północnego): z
ródło A z filtrem
ustalającym Tc na 6774 K;
A (3) - pyp
( ) promieniowanie typu WW
(Warm white = światło ciepłe): żarówka
wolframowa o temperaturze barwowej
Tc=2856 K;
Geometria układu pomiarowego
Geometria układu pomiarowego
Geometria układu pomiarowego
Geometria układu pomiarowego
0o/d (8o/d) ś i tl i prób p d k t m 0o (8 ) b r j
0o/d (8o/d) - oświetlenie próby pod kątem 0o (8o), obserwacja
światła rozproszonego;
d/0o (d/8o) oświetlenie próby świat em rozproszonym, obserwacja
d/0 (d/8 ) - oświetlenie próby światłem rozproszonym, obserwacja
pod kątem 0o (8o);
0o/45o - oświetlenie próby pod kątem 0o, obserwacja pod kątem 45o;
45o/0o - oświetlenie próby pod kątem 45o, obserwacja pod kątem 0o.
Geometria układu pomiarowego
Geometria układu pomiarowego
Geometria układu pomiarowego
Geometria układu pomiarowego
Fotometr
Fotometr
Odbicie lustrzane
Odbicie lustrzane
y
ródło
Żródło
Próba
Próba
Geometria 0/d
Geometria 0/d
Geometria d/0
Geometria d/0
Składowe trójchromatyczne widmowe
Składowe trójchromatyczne widmowe
Składowe trójchromatyczne widmowe
Składowe trójchromatyczne widmowe
x  , y  , z 
( ) ( ) ( )
Składowe trójchromatyczne widmowe opisują czułość
standardowego (znormalizowanego) obserwatora
d d ( li ) b
kolorymetrycznego, krzywe składowych trójchromatycznych
widmowych dla obserwatora normalnego (2o)
yg ( )
Kolorymetryczny pomiar barwy
Kolorymetryczny pomiar barwy
Kolorymetryczny pomiar barwy
Kolorymetryczny pomiar barwy
y
ródło światła
Oko ludzkie
Oko Mózg
Czerwony
Wrażenie
Zielony
barwy
Niebieski
czerwonej
Trzy rodzaje receptorów
(czopków)
Przedmiot
Metoda
y
ródło światła
kolorymetryczna
Wynik pomiaru
Detektor
Mikrokomputer
Składowe
Składowe
trójchromatyczne 
sensor
parametry barwy w
sensor
wybranym systemie
sensor
Trzy sensory odpowiadające
Przedmiot
receptorom oka ludzkiego
Kolorymetryczny pomiar barwy 
Kolorymetryczny pomiar barwy 
metoda kolorymetrii trójbodz
cowej
metoda kolorymetrii trójbodz
cowej
Sprowadza się do bezpośredniego wyznaczenia
składowych trójchromatycznych X, Y, Z przy
yj y y , , p y
pomocy kolorymetrów trójbodz
cowych. Barwa
jest następnie wyrażana w różnych systemach
jest następnie wyrażana w różnych systemach
barw.
Kolorymetryczny pomiar barwy
Kolorymetryczny pomiar barwy
Kolorymetryczny pomiar barwy
Kolorymetryczny pomiar barwy
Spektrofotometryczny pomiar barwy
Spektrofotometryczny pomiar barwy
Spektrofotometryczny pomiar barwy
Spektrofotometryczny pomiar barwy
y
ródło światła
Oko ludzkie
Oko Mózg
Czerwony
y
Wrażenie
Wrażenie
Zielony
barwy
Niebieski
czerwonej
Trzy rodzaje
receptorów (czopków)
p ( p )
Przedmiot
Przedmiot
Metoda
Metoda
y

y
ródło światła
Wynik pomiaru
spektrofotometryczna
Detektor
Składowe trójchromatyczne
Mikrokomputer
 parametry barwy w
wybranym systemie
y y y
Rozkład spektralny światła
Układ sensorów czułych na
Układ sensorów czułych na
odbitego
Przedmiot
promieniowanie o różnych  w
zakresie widzialnym
Spektrofotometryczny pomiar barwy
Spektrofotometryczny pomiar barwy
Spektrofotometryczny pomiar barwy
Spektrofotometryczny pomiar barwy
http://www.konicaminolta.com/instruments/knowledge/light/instrumentation/08.html
Metoda spektrofotometryczna
Metoda spektrofotometryczna
Metoda spektrofotometryczna
Metoda spektrofotometryczna
Polega na pomiarze natężenia światła odbitego (próby
Polega na pomiarze natężenia światła odbitego (próby
nieprzezroczyste) lub przepuszczonego (próby przezroczyste) w
zakresie 380-780 nm co 1, 5 lub 10 nm. Wyniki pomiarów, w
zależności od próby, wyraża się jako:
współczynnik luminancji (�), odbicia kierunkowego (�) lub
przepuszczenia (�):
I I I
  
� = � ; � = ; � = ;
� = � ; � = ; � = ;
 (w)  
I I I
(w) (0) (0)
I natężenie światła odbitego lub przepuszczonego przy danej długości fali
I - natężenie światła odbitego lub przepuszczonego przy danej długości fali,
I(w) - natężenie światła odbitego od wzorca bieli przy danej długości fali,
�( ) - współczynnik luminancji wzorca bieli przy danej długości fali,
(w)
I(o) - natężenie światła wysyłanego przez zastosowane z
ródło światła przy danej
długości fali.
Metoda spektrofotometryczna
Metoda spektrofotometryczna
Metoda spektrofotometryczna
Metoda spektrofotometryczna
Ndi h (dl k żd j dł ś i f li)
Na podstawie wyznaczonych (dla każdej długości fali)
współczynników można obliczyć składowe trójchromatyczne dla
tych długości fali:
tych długości fali:
X = �Ex; Y = �Ey; Z = �Ez
gdzie:
E - oznacza rozkład energii zastosowanego z
ródła światła przy danej długości fali
E - oznacza rozkład energii zastosowanego z
ródła światła przy danej długości fali,
x, y, z - składowe trójchromatyczne widmowe dla danej długości fali,
a następnie składowe trójchromatyczne X, Y, Z:
X ŁX ; Y ŁY ; Z ŁZ
X = ŁX; Y = ŁY; Z = ŁZ
Mając wartości X, Y, Z można każdą barwę wyrazić w różnych systemach barw.
Spektrofotometr przenośny
Spektrofotometr przenośny
Spektrofotometr przenośny typu CM-2002/CM-2022 Minolta
1 - ultrakompaktowy miernik spektralny promieniowania,
2 - kula całkująca, powleczona wewnątrz siarczanem baru,
3 - geometria pomiarowa d/8, oświetlenie próbki światłem rozproszonym od
wnętrza kuli; pomiar pod kątem 80,
4 - przełącznik pomiaru ze składową lustrzaną włączoną i wyłączoną,
5 - lampa ksenonowa ze światłem pulsującym,
6 analogowy układ kontrolny
6 - analogowy układ kontrolny,
7  monitor LCD
Metameryzm
Metameryzm
Metameryzm
Metameryzm
Metameryzm  zjawisko polegające na różnym
Metameryzm  zjawisko polegające na różnym
odbiorze barwy tej samej substancji barwiącej
odbiorze barwy tej samej substancji barwiącej
y j j j ą j
y j j j ą j
uzależnionym od rodzaju światła, w którym
uzależnionym od rodzaju światła, w którym
substancja barwiąca jest oglądana
substancja barwiąca jest oglądana
substancja barwiąca jest oglądana.
substancja barwiąca jest oglądana.
Metameryzm
Metameryzm
Metameryzm
Metameryzm
Reflektometria
Reflektometria opisuje:
Promieniowanie odbite od powierzchni (na podstawie takich
wielkości fotometrycznych jak natężenie światła czy
l i j
luminancja;
Zdolność różnych powierzchni do odbijania światła.
Pomiary polegają na porównywaniu natężenia światła
odbitego od badanych powierzchni w stosunku do natężenia
odbitego od badanych powierzchni w stosunku do natężenia
światła odbitego od powierzchni wzorcowej. Pomiary
przeprowadza się w przyrządach o określonej geometrii
p p ę p y ą j g
układu pomiarowego (patrz: geometria układu pomiarowego
w badaniach barwy).
Układy p
Układy p
y pomiarowe reflektometrów
y pomiarowe reflektometrów
Układ pomiarowy d/0 (kula Ulbrichta)
Układ pomiarowy d/0 (kula Ulbrichta)
Układ pomiarowy d/0 (kula Ulbrichta)
Układ pomiarowy d/0 (kula Ulbrichta)
8
6
7
5
5
1
1
1 szczelina wyjściowa monochromatora
1 - szczelina wyjściowa monochromatora
2 - kula Ulbrichta
3 - zastawka
4 - próba
5 - zwierciadło
6 filtr
6 - filtr
3
7 - przesłona
8 - detektor
4
2
Przystawka typu R d/0
Układy p
Układy p
y pomiarowe reflektometrów
y pomiarowe reflektometrów
Układ pomiarowy 45/0
Układ pomiarowy 45/0
Układ pomiarowy 45/0
Układ pomiarowy 45/0
5
7
6
4
1
1
2
1 - szczelina wyjściowa monochromatora
2 - zwierciadło
3 - próba
45o
4 zwierciadło
4 - zwierciadło
5 - filtr
6 - przesłona
3
7 - detektor
Przystawka typu R 45/0
Pomiary reflektometryczne
Wyznaczanie parametrów barwy metodą reflektometryczną
1 Wyznaczanie dominującej długości fali:
1. Wyznaczanie dominującej długości fali:
" Wykreślić punktowe widmo odbicia światła (rozkład spektralny
światła odbitego) od próby (w stosunku do wzorca bieli),
g ) p y ( ),
" Wyznaczyć D jako długość fali najintensywniejszego
maksimum (p g y)
(pomiar względny)
2. Wyznaczanie jaskrawości:
" Jaskrawość próby jest określana jako maksymalna wartość
współczynnika odbicia (remisji)
D
D
�max
�max
Określenie tonu i jasności próbki metodą reflektometryczną
Zastosowanie kolorymetrii
trójchromatycznej i reflektometrii
trójchromatycznej i reflektometrii
Ocena barwy i różnicy barw,
ocena stopnia bieli
ocena stopnia bieli,
ocena przezroczystości, nieprzezroczystości, połysku
surowców i produktów przemysłu farbiarskiego, poligraficznego,
pp y g , p g g ,
tworzyw sztucznych, tekstylnego, ceramicznego i spożywczego.
Śledzenie prawidłowości przebiegu procesu produkcyjnego (np.
zgodność barwy uzyskiwana w kolejnych partiach produkcyjnych)
zgodność barwy uzyskiwana w kolejnych partiach produkcyjnych).
Śledzenie zmian barwy podczas przechowywania surowców i
produktów gotowych.
Ocena trwałości barwy pod wpływem działania różnych czynników np.
światła (płowienie), wody, potu, gazów spalinowych, temperatury,
środków chemicznych itp.
środków chemicznych itp.
Ocena własności optycznych powierzchni (np. współczynnika remisji,
wyznaczanie charakterystyki spektralnej w zakresie 380-800 nm).