Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ,

МЕХАНИКИ И ОПТИКИ"

Кафедра твердотельной оптоэлектроники

Направление подготовки	Техническая физика 223200
Место проведения практики		НИУ ИТМО

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКЕ

Тема: “Исследование параметров цвета и цветности, спектра пропускания цветных стёкол и определение их колориметрических параметров”

Студент: Лебедев Роман Олегович

(подпись) (Ф.И.О.)

Группа: 2241

Руководитель проф. каф. ТТОЭ Яськов А.Д.

(должность) (Ф.И.О.)

(подпись) (дата)

Санкт-Петербург

2013

Содержание Содержание……………………………………………………………………………….1

Введение…………………………………………………………………………………..2

1. Основные теоретические сведения………………………………………………..4

2. Описание экспериментальной установки…………………………………………...7

3. Основная часть………………………………………………………………………8

3.1. Ход работы.....................................................................................................8

3.1.1. Построение графиков………………………………………………...8

3.1.2. Расчет координат цветности по экспериментальным данным…...9

3.1.3. Расчет координат цвета и цветности по теоретическим данным...10

3.1.4. Анализ экспериментальных данных…………………………….....Error: Reference source not found

Заключение……………………………………………………………………………….14

Литература………………………………………………………………………………..15

Введение

Цель данной работы - исследование параметров цвета и спектры пропускания цветного стекла с помощью лабораторного колориметрического датчика на основе трехэлементного RGB-фотодиода, получение спектрального коэффициента пропускания и значений координат цвета X, Y, Z для стандартного излучателя D65.

Предметом эксперимента было оранжевое стекло марки ОС12 с толщиной l=3,16 мм.

1. Краткие теоретические сведения

Спектральная характеристика стекол

Спектральная характеристика стекол выражена численными значениями показателей поглощения k или оптической плотности D и спектральными кривыми пропускания τ, оптической плотности D и логарифма оптической плотности lgD .

Показатель поглощения k стекла для света длиной волны определяется из выражения:

где  - коэффициент пропускания стекла толщиной l мм для монохроматического света длиной волны .

Оптическая плотность D массы стекла для монохроматического света с длиной волны  связана с показателем поглощения k и коэффициентом пропускания τ следующим соотношением:

При расчете оптической плотности светофильтра необходимо учитывать, кроме поглощения света, потери на отражение от двух поверхностей стекла и ввдить соответствующую поправку.

Коэффициент пропускания ’ светофильтра толщиной l мм при перпендикулярном падении монохроматического света данной длины волны равен:

где  - коэффициент отражения.

Оптическая плотность D'_ светофильтра для данной длины волны равна:

где D_ - поправка на отражение света от двух поверхностей стекла.

Показатель преломления n, коэффициент отражения  и поправка на отражение D_Коэффициент отражения, необходимый для расчета поправки на отражение Dp, определяется по формуле:

где n - показатель преломления стекла. Поправка на отражение определяется выражением:

Обычно коэффициент отражения условно принимают за постоянную для стекла каждой марки величину, зависящую только от показателя преломления этого стекла в видимой области спектра n_D. Фактически показатель преломления непостоянен и зависит от длины волны проходящего света. Наиболее значительно показатель преломления отличается от n_D в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Это вносит погрешность в определение коэффициента отражения и поправки на отражение от поверхности стекла. Наибольшей эта погрешность будет в тех случаях, когда рабочая область светофильтра находится за пределами видимого спектра, а величина показателя поглощения стекла мала, т. е. сравнима с величиной коэффициента отражения.

Параметры цветности светофильтров

Параметры цветности прозрачного объекта (в данной лабораторной работе – светофильтра) задаются тремя числами, каждое из которых характеризует коэффициент пропускания объекта, измеренный с применением стандартного источника света (А, В, С или D65) и одного из светофильтров, воспроизводящих относительную спектральную чувствительность глаза наблюдателя.

Расчет нормированных координат цвета производится по формулам:

_Где S - относительное распределение энергии в спектре стандартного излучателя; Х(λ), Y(λ), Z(λ) – относительная спектральная чувствительность глаза наблюдателя; _{k - нормирующий коэффициент, который выбирается так, чтобы:}

Произведения S(λ)Х(λ), S(λ)Y(λ), S(λ)Z(λ) определяются выбранным излучателем и наблюдателем и для данного стандартного излучателя являются константами, которые называются кривыми сложения.