2.6. Сурет. Адам көзінің сезгіштігінің спектралды сипаттамасы

2.6-суретте адам көзінің күндізгі(1) және түнгі(2) жарыққа адаптация жасаған жарықтық спектралды эффективтілігі көрсетілген.

V(λ) деп белгіленетін спектралды жарықтық эффективтілік көптеген зерттеулердің орташа қорытындысын көрсетеді.

Көрінетін диапазондағы оптикалық сәулелену жарықтық параметрлермен сипатталады.

Осылайша, сәулеленудің энергетикалық және жарықтық параметрлері мағынасы бойынша бірдей болады, бірақ сәулеленуді әртүрлі толқын диапазондарында сипаттайды және әртүрлі өлшем бірліктеріне ие. Көрінетін жарықтың сандық сипаттамалары көру сезімдерімен байланыстырады. Көзбен қабылдамайтын оптикалық сәулеленудің инфрақызыл және ультракүлгін диапазондарда параметрлер сәулеленумен ауысатын энергияны сипаттайды. Жарықтық және энергетикалық параметрлер пропорционалды тәуелділікпен байланысты.

Оптикалық сәулеленудің сандық сипаттамасы үшін, сонымен қоса сәулелену көздері мен қабылдағыштары үшін бес негізгі энергетикалық параметрлер қолданылады: сәулеленуді сипаттайтын параметрлер сәулелену ағыны және сәулелену күші; беттін сәулелену ауданымен саналатын сәулелену көзін сипаттайтын энергетикалық жарықтылық және энергетикалық ашықтық(яркость); беттің сәулеленуін және қабылдағыш сәулеленуін сипаттайтын энергетикалық сәулелену. Көрінетін сәулелену үшін сәйкесінше бес жарықтық параметрлер қолданылады: жарықтық ағын, жарық күші, жарықтылық, ашықтық және жарықталғандық.

Сәулелендіргіш эксплуатациясы жағдайлары қатарында бар жарықтық параметрлерді энергетикалыққа немесе керісінше аударуды жүзеге асыру қажет. Төлқұжаттың деректерінде жарықсәулелендіргіш диодтарға сәлелену жарық күшімен немесе ашықтылығымен сипатталады. Мұндай құрылғыларды қолданғанда, мысалы, оптикалық байланыс құрылғыларында және және сигнализацияларда жарықтық параметрлерді қолдануға мүмкіндік бермейді. Энергетикалық параметрлерге көшу жарықтық эффективтіліктің көмегімен жүзеге асады, жалпы жағдайда ол мынаған тең:

Бұл жердегі Фе-сәулелену ағыны(Вт); Фv-жарықтық ағын(лм); Ie-сәулелену күші (Вт/ср); Iv-жарық күші (кд = лм/ср); Le-энергетикалық ашықтық (Вт/(ср_м2)); Lv-ашықтық (кд/м2).

2.5. Колометриялық параметрлер

Қандай да бір сәулеленетін немесе шағылысатын беттің түсі түстік фонмен, оның қанықтығы және ашықтығымен немесе жарықтығымен сипатталады. Алғашқы екі өлшемдер сәулеленудің түстілігін анықтайды. Түстің сандық бағалануы негізгі қабылдау абсолютті мәндер мен үш стандартталған таржолақты сәулелену қуаттарының қатынасын орнатумен қорытындыланады, олар көзде бағаланатын түстегідей секілді физика-логикалық сезінуді шақырады.

Жарықтылық бойынша халықаралық комиссиямен негізгі түстер ретінде үш монохроматты сәулеленудің R, G және В таза спектралды түстері қабылданған. Толқын ұзындықтары λR = 700 нм (қызыл), λG = 546,1 нм (жасыл) және λВ = 435,8 нм (көк) болып келеді, қуаттарының қатынасы R:G:В = 1 : 0,091 : 0,0138. Кез-келген F түс колометрияның негізгі қатынасымен анықталады:

Бұл жердегі r, g, b – сәйкес келетін түстің координаталары.

Түстерді сипаттау үшін ыңғайлы жүйе болып Х, Y, Z негізгі түстер реалды болып табылмайды,бірақ мына теңдеудің көмегімен түсті анықтауға мүмкіндік береді:

Тек х’,y’, z’ түсінің координатасының түстілігін сипаттау үшін түстіліктің нормаланған координаталарымен алмастырады:

Осылайша, x + y + z = 1, бұл жерден тек екі координата тәуелсіз болып табылады(әдетте х пен у-ті таңдайды).

Онда түстілікті 2.7.-суретпен сәйкес етіп көрсетуге болады.

Көрініп тұрғандай, түстілік түстік кеңістікте объектінің ашықтығын бағалайтын абсолютті емес өлшеммен емес, Ғ векторының бағытымен анықталады.

Түстік тонды әдетте λд доминирлейтін толқын ұзындығымен сипаттайды, анықтамасы F’ берілген түс үшін 2.7.-суретте анық көрсетілген. Және де түстік тонды F’ түстілік нүктесі орналасқан түстік зона графигімен сапалы түрде сипаттауға болады.

Түстің қанықтығы түстік тонның деңгейін, берілу күшін сипаттайды және түстің тазалығымен анықталады. 2.7-суретте түзу Еλд-дегі Е нүктесінен F’ нүктесін өшіру ЕF’/Еλд тең болады. Ең үлкен қанығуға спектралды таза түстер ие олса, аз қанығуға ахроматты, сұр түстер ие.

Қосымша екі түс арнайы түс болып табылады, оларды араластыру арқылы ақ түс беруге болады. Олар түстік графикте қисық спектралды таза түстердің және Е нүктесінен өтетін түзу нүктелеріне сәйкес келеді.

Спектралды таза түстердің қисығы – оның соңғы нүктелерін қосатын тұйықталмаған қисық сызық, ақ және күлгін түстерді араластыру арқылы алынатын пурпурлы түстіліктің сызығы бар. Қызылды-жасыл аймақтағы қисық бөлігі практикалық түрде түзу сызықты көрсетеді. Бұл деген спектралды түстердің кез-келген араластыруы кезінде бұл аймақтан қорытындыланған түс 100% -тік тазалыққа ие болады. Қанық жасылды-қызыл түстерді алу үшін міндетті түрде көк түсті қосу керек. Реалды түстердің көптүрлілігі 2.7-суретте көрсетілген тұйық қисықтың ішінде орналасады; сыртқы нүктелер реалды емес түстерді көрсетеді.

Түстіліктің координаталарын егер р(λ) сәулелену көзінің спектралды сипаттамасы белгілі болса есептеуге мүмкін болады. Айтылған өлшемдер мына өрнек арқылы бір-бірімен байланысқан:

X’(λ), y’(λ), z’(λ) тәуелділіктері тәжірибелі түрде алынған және МКО-ға стандартты бақылау үшін түстік сипаттама ретінде қабылданған. Қолданушы интеграл астындағы функциялардың аналитикалық мәндерін қолдана алмағандықтан, интегралдар сандық әдіспен анықталуы мүмкін.

Спектралды сипаттаманың есептелінуі келесідей:

-массивтер есептелінеді x’(λ)p(λ), y’(λ)p(λ), z’(λ)p(λ);

-қосындылары анықталады

-нормалайтын коэффициент есептелінеді

-түстің координаталары есептелінеді

-түстің координаталары бойынша 1931жылғы МКО жүйесіндегі түстіліктің координаталары анықталады(формула 2.22).