книги из ГПНТБ / Ершов, А. П. Цвет и его применение в текстильной промышленности

расположены рядом с точкой цветности источника излучения С, и при разбавлении красок белилами цветность их изменяется незначительно.

Несколько иначе ведут себя ахроматические органические красители. Как правило, они представляют собой хроматические красители, характеризующиеся широкой областью поглощения. При крашении ими текстильных волокон с использованием боль­ ших концентраций красителя на волокне ощущение цвета ткани соответствует черному цвету. Если получить выкраски теми же красителями, но малой концентрации, четко ощущается хрома­ тический цвет (обычно синий или красный).

ских цветов с ахроматическими приводит к уменьшению чистоты и яркости (коэффициента яркости) хроматического цвета. В тек­ стильной промышленности такой прием используется для получе­ ния так называемых «модных цветов» и осуществляется либо смешением хроматических красителей с ахроматическими, либо уменьшением количества красителя на волокне путем разбавле­ ния печатной краски загусткой. На рис. 45 представлен цветовой график, иллюстрирующий изменение цветности растворов краси­ телей красного, желтого, голубого и пурпурного цветов при раз­ бавлении их водой. При этом происходит изменение не только чистоты цвета, но и доминирующей длины волны, несмотря на то, что рассматриваемые растворы подчиняются закону Вера. Одна из причин такого кажущегося несоответствия состоит в том, что закон Вера относится к монохроматическому излучению, в то время как колористические измерения производятся в смешан­ ном излучении.

На рис. 46 приведены кривые, показывающие изменение цвет­ ности хроматических лаков при добавлении к ним белил. Кривые

70

на графике расходятся от точки Б (цвет белил), при этом внача­ ле чистота цвета повышается с увеличением количества хрома­ тического лака. По достижении некоторого предела кривые эти изгибаются так, что для лаков синего, зеленого и фиолетового цветов направляются в сторону точки Б. Особенно резкое изме­ нение направления происходит для ультрамаринового лака, обра­ зующего на графике почти замкнутую кривую. Некоторые кри­ вые графика, например для смеси кобальта фиолетового с бе­ лилами, имеют вид, близкий к прямой, что указывает на непре­ рывное увеличение чистоты цвета при увеличении в смеси коли­ чества хроматического пигмента.

Рис. 46. Изменение цветности белил (точка Б) при до­ бавлении к ним красок.

Совершенно аналогичные результаты получаются при сравне­ нии цветностей образцов ткани, окрашенной одним и тем же красителем, но при разной концентрации его на волокне. На рис. 47 представлен цветовой график с нанесенными на него точ­ ками цветности вискозного волокна, окрашенного прямыми кра­ сителями при различном содержании красителя на волокне. Цветность любого красителя на графике изменяется при изме­ нении концентрации красителя нелинейно: все кривые начина­ ются на графике в точке Б, а затем расходятся во все стороны сначала по кривым, близким к прямой, а затем далеким от нее.

71

Для синих и зеленых красителей искривление графика очень велико, при этом на ткани появляются красноватые оттенки (бронзование), связанные с увеличением величины зеркального отражения и дихроизмом. Такими красителями можно красить только до определенной концентрации их на волокне. Превыше­ ние этой концентрации ведет к браку.* Красные, желтые и оран-

Рис. 47. Изменение цветности вискозы, окрашенной прямыми красителями разной концентрации.

жевые цвета не обнаруживают описанного выше явления, но для них наблюдается «топтание на месте» цвета, т. е. с некоторого момента повышение концентрации красителя на волокне мало сказывается на повышении цветности. Крашение текстильных волокон при таких концентрациях становится экономически невыгодным.

При изменениях количества красителя на волокне происхо­ дят также изменения коэффициента яркости, при этом чем выше концентрация, тем меньше яркость. В качестве примера на рис. 48 представлен спектр отражения хлопка, окрашенного пря­ мым голубым красителем при разной концентрации красителя на волокне. Повышение концентрации не изменяет вид спектра, но отражение во всех случаях падает.

Представляет интерес сравнение результатов введения в кра­ ску белил с использованием белой подложки, поскольку в обоих

* Устранить это явление можно добавкой диспергаторов при крашении.

72

случаях происходит увеличение спектрального отражения без изменения избирательной способности. На рис. 49 представлен спектр отражения ализаринового красного лака как с белой под­ ложкой, так и с добавлением белил. Краски для получения кри-

взят в три раза более толстым, чем для кривой 1. Приведенный пример показывает, что введение белил в лак снижает, а приме­ нение подложки повышает чисто­

их черной краской. При сравне­ нии этих кривых с кривыми рис. 47 нетрудно установить общий характер рассматриваемых явлений.

Наиболее часто в текстильной промышленности используется субтрактивное воспроизведение цвета из смеси хроматических

73

цветов. Цвет раствора двух красителей, подчиняющихся закону Бера и не взаимодействующих друг с другом, может быть рас­ считан по данным цветов растворов отдельных красителей. Рас­ чет производится методом, рассмотренным в главе V. Если при этом происходит изменение концентрации, например при слива­ нии двух окрашенных разными красителями растворов, необхо­ димо учесть разбавление. В этом случае цвет зависит от двух факторов: от соотношения красителей и концентрации их в растворе. На рис. 51 представлено изменение цветности двух

Рис. 51. Изменение цветности водных растворов красите­ лей и их смесей при двенадцатикратном разбавлении водой.

/ — синий, / / — желтый; / / / — их смеси 1:3, 1:1 и 3:1.

водных растворов красителей желтого (II) и синего (/) цветов при разбавлении их водой до двенадцатикратного объема. Кро­ ме того, там же приводятся данные об изменении цветности сме­ си тех же красителей при тех же разбавлениях водой. При раз­ бавлении водой цветность смеси красителей изменяется так же, как и цветность отдельных красителей, что было уже рассмот­ рено выше. Изменение цветности смеси при одном и том же раз­ бавлении, но при разном соотношении красителей происходит в пределах цветностей смешиваемых компонент. Соединив точки разных концентраций смеси красителей пунктирной линией, полу­ чим сетку, позволяющую рассчитать цветность раствора по за­

74

данному разбавлению и соотношению компонент, а также решить обратную задачу. При этом следует помнить, что при интерпо­ лировании концентрация и цветность связаны нелинейной зави­ симостью.

Аналогичная сетка, но для трех красителей — желтого, пур­ пурного и синего цветов, используемых в цветной фотографии,

прямыми красителями синего, фиолетового и красного цветов. По данным этого графика, зная координаты цветности стандарта, можно установить, в каких соотношениях нужно взять красите­ ли для воспроизведения заданной цветности.

Рис. 53. Цветность вискозного полотна при крашении смесью трех красителей (цифры — процент выкраски).

75

Тот же принцип можно положить для построения простран­ ственной сетки при вычислении данных для воспроизведения не цветности, а цвета. При воспроизведении цвета с помощью худо­ жественных красок изменение цвета смеси происходит по тем же правилам, которые рассмотрены выше. В качестве примера на рис. 54 представлены кривые изменения цветности, не отлича-

ющиеся от кривых рис. 53, при смешении нескольких художест­ венных красок. Но крашение красками и лаками может быть выполнено не смешением их, а наложением слоями одной краски на другую (лессировкой). В этом случае результирующий цвет будет зависеть также от порядка наложения красок. На рис. 55 приведены спектры отражения смеси красок из виридонового зе­ леного (протравной зеленый БС) и ализаринового красного кра­ сителей. В зависимости от порядка наложения получаются раз­ личные кривые с разным характером отражения. В одном случае максимум отражения находится в области зеленого (кривая /), а во втором — в области красного цветов спектра (кривая 2).

§ 3. ТЕЛО ЦВЕТОВОГО ОХВАТА

Телом цветового охвата называется пространство, в котором можно разместить все цвета, полученные в результате синтеза из заданных конкретных красителей или красок. Тело цветового охвата группы красителей дает представление о том, какие цвета можно получить при помощи этих красителей на определенном волокне и при использовании одного и того же метода крашения. Для построения такого тела можно использовать любое число красителей, при этом будут получаться разные по виду тела цве­ тового охвата. Все эти тела, очевидно, могут быть размещены в ограниченном объеме цветового конуса. Можно представить

76

себе оптимальное тело цветового охвата, которое включало бы в себя все возможные на практике тела цветового охвата. Иде­ альное тело цветового охвата можно получить, если использо­ вать для его построения цвета, имеющие максимальную насы­ щенность при максимально возможной для данного цвета свет­ лоте. Расчет и построение идеаль­

скость нулевой яркости (XOZ). Реальные тела цветового охвата при проектировании на плоскость нулевой яркости дадут разные точки для одной и той же цветности при разной светлоте. Не­ смотря на это часто вместо тела цветового-охвата используют указанное выше сечение, носящее название цветового охвата и включающее в себя все цветности одной какой-либо светлоты, которые можно воспроизвести при помощи избранного набора красителей или красок. Для построения такого цветового охвата берутся выкраски избранными для построения красителями рав­ ной концентрации, средней из используемых на практике, и на цветовой график наносятся точки цветности этих красителей. Да­ лее соединяют полученные точки между собой и с точкой цвет­ ности источника освещения, если она лежит за пределами полу­ ченного многоугольника. Так, на рис. 53 цветовым охватом будет являться многоугольник, соединяющий точки I, II, III и 0. Внут­ ри этого многоугольника лежат цветности, которые можно полу­ чить при любом смешении красителей синего, фиолетового

§ 1. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

Зрительное восприятие — сложный психологический процесс, связанный с возникновением в сознании «внешнего вида» объек­ та наблюдения. Восприятие любого объекта происходит в резуль­ тате логической обработки данных зрительных ощущений и ощу-

77

(цений других органов чувств. Зрительное восприятие «внешнего вида» определяет ряд факторов (апертура, источник света, осве­ щенность, поверхность, объем), получивших в физиологии специ­ альное название факторов, определяющих восприятие внешнего вида объекта. Каждый из этих факторов определяется несколь­ кими характеристиками, которые представляют собой перемен­ ные восприятия внешнего вида. Эта классификация была разра­ ботана Комитетом колориметрии Американского оптического общества. В табл. 3 приводятся факторы внешнего вида с указа­ нием соответствующих им характеристик.

и «освещенность» соответствуют восприятию освещения незави­ симо от характеристик отражающих поверхностей, т. е. света, падающего на поверхность, в отличие от света отраженного. Последние два фактора — «поверхность» и «объем» соответству­ ют восприятию характеристик объектов независимо от освеще­ ния. Характеристики восприятия внешнего вида, как уже было указано выше, представляют собой переменные восприятия и мо­ гут быть различными в разных условиях.

Рассмотрим теперь каждую из характеристик внешнего вида, особенно характеристики ощущения цвета.

78

Цветовой тон — основная качественная характеристика ощу­ щения цвета, позволяющая установить общее между ощущением цвета образца и цветом спектрального излучения. Цветовых то­ нов в видимом спектре столько, сколько в нем можно различить участков: цветовых порогов по цветовому тону. Таких порогов насчитывается примерно 130. При смешении излучений, имею­ щих цветовые тона начала и конца видимого спектра, получают пурпурные цвета, насчитывающие 20—30 порогов по цветовому тону. На рис. 57 приводится кривая чувствительности глаза

к цветовому тону. На оси абсцисс отложены длины волн, а на оси ординат — цветовой порог различения цветового тона, выра­ женный в АХ. Как видно из рисунка, величина порога наиболь­ шая по величине у цветов излуче­ ний начала и конца спектра, а на остальных участках она колеб­ лется в пределах 2—4 нм.

Насыщенность — вторая ка­ чественная характеристика ощу­ щения цвета, позволяющая раз­ личить два ощущения цвета, име­ ющего один и тот же цветовой тон, но разную степень хроматичности. Наибольшая насыщен­ ность — у спектральных цветов, в то время как насыщенность ахроматических цветов равна ну­

лю. Насыщенность измеряется, как и все ощущения, порогами. На рис. 58 приведено сравнение насыщенностей спектраль­ ных цветов. На оси абсцисс отложены длины волн, а на оси ординат — число порогов различения насыщенности. Наиболь­ шим числом порогов обладают цвета коротко- и длинновол­ новой частей спектра (до 18 порогов). В середине спектра число

порогов уменьшается до 7.

Светлота •— третья, количественная, характеристика ощуще­ ния цвета, показывающая общее между ощущением данного

79