Технические и световые характеристики диффузного осветителя, применяемого в контрольных защитных технологиях и в дисплейных технологиях

Осветитель представляет собой полусферу диаметром 400 мм со сменными диафрагмами, определяющие выходные апертуры диаметром 9 мм и 150 мм. Диафрагма 9 мм исполь­зуется, когда необходимо измерить, например, блескость, глянец, белизну или просто коэффициент зеркального от­ражения, во всех остальных случаях используется диафраг­ма 150 мм. В нерабочее время для предотвращения попада­ния пыли и сохранения должного качества белого покрытия предусмотрена светонепроницаемая крышка. Полусфера из­нутри покрыта белой матовой краской, а снаружи — черной матовой краской. Сменная диафрагма с наружной стороны

покрыта черной матовой краской, а со стороны сферы — бе­лой матовой краской. Полусфера закрепляется на массивной подставке так, чтобы центр выходной апертуры находился на высоте 500 мм от опорной поверхности. Положение центра по высоте регулируется в пределах 100 мм. В основании под­ставки имеются крепежные отверстия. Пределы изменения яркости от 10 до 11000 кд/м². Отступление от равномерности яркости в диафрагме 150 мм и в диафрагме 9 мм не превыша­ет ± 0,05. Стабильность яркости во времени в пределах ± 1%. Режим питания источника света определяется из заданных условий, так как диффузный осветитель подключен к обыч­ной городской цепи, то напряжение питания равно 220 В при частоте сети переменного тока 50 Гц. Возможно автономное стабилизированное питание от специальных блоков. Непре­рывная работа лампы при их расположении внутри полусфе­ры не должна превышать 30 мин. При расположении лампы вне полусферы ресурс работы лампы указан в ее паспорте.

Примеры использования диффузного осветителя (рис. 28).

Как видно из рисунка, диффузный осветитель можно расположить в двух вариантах.

Вариант а: необходимо, чтобы осветители были так рас­положены по отношению к измеряемому объекту, чтобы ни­чтожная часть зеркального отражения от объекта не попадала в измерительный прибор или в глаз человека (устанавливает­ся диафрагма 150 мм).

Вариант б: измерительный прибор или глаз наблюдателя устанавливаются под таким углом, под которым излучение падает на объект — зеркальное отражение (устанавливается диафрагма 9 мм).

При распознавании различных отступлений оттиска от оригинала особенно важны зависимости между воздействую­щей на глаз яркостью и сигналом, посылаемым в мозг, или между яркостью и ощущением яркости. Светлота есть мера ощущения яркости. Между любым раздражением и вызы-

Рис. 28. Измерение глянца, разрешения, белизны, блескости, цвета

и различий в цветности: 1 и 3 — диффузные осветители со сменными диафрагмами (150 мм и 9 мм); 2 — яркомер или колориметр, можно также проводить визуальные наблюдения; 4 — измеряемый предмет (образец)

ваемым им ощущением можно установить определенную количественную зависимость в соответствии с законом Ве- бера — Фехнера: разность ощущений пропорциональна раз­ности логарифмов воздействующих раздражений. На орган зрения воздействует яркость пучка излучения (L), которая вызывает зрительное ощущение — светлоту (w). Разность светлот не равна разности яркостей ЛL ф Aw, так как измене­ние, например, яркости в сто раз приводит к изменению свет­лоты на две единицы:

Aw-w- и)_п= kMgL=k(\gL-lgL_n)= k-lg-jr~,

L = 100, L_n = 1; IgL = 2, lgl = 0;

тогда

AW = k-2 или AW/k = 2,

где

k — коэффициент пропорциональности между едини­цей светлоты и единицей логарифма яркости, который равен одному порогу разрешения.

Применение диффузного (рассеянного) освещения осно­вано на различии отражения света объектами, имеющими одинаковую визуальную окраску, но различную структуру поверхностей. В одних случаях возникает зеркальное от­ражение света (с равными углами падения и отражения), в других — диффузное отражение во всех направлениях, не за­висящих от угла падения излучения. Подбор оптимального освещения позволяет обнаружить следы травления и подчист­ки в документах, зафиксировать следы рук на полированных, лакированных и ламинируемых поверхностях. Диффузные осветители применяются в установках, предназначенных для обнаружения, визуализации и регистрации как давленых, так и частично утраченных изображений.

Одной из задач диффузного осветителя является обеспе­чение заданной цветности. Абсолютная ошибка воспроизведе­ния цветности (А) не превышает ± 0,005 (табл. 7).

Таблица 7