RU2059211C1 - Method of measurement of colour of leather or other similar materials - Google Patents
Method of measurement of colour of leather or other similar materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2059211C1 RU2059211C1 RU93008445A RU93008445A RU2059211C1 RU 2059211 C1 RU2059211 C1 RU 2059211C1 RU 93008445 A RU93008445 A RU 93008445A RU 93008445 A RU93008445 A RU 93008445A RU 2059211 C1 RU2059211 C1 RU 2059211C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- color
- measurement
- light
- amount
- measuring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области контроля и измерения цвета объектов, конкретно к способу измерения и количественного выражения цвета кожи или иных аналогичных материалов, и может быть использовано в различных областях промышленного производства, где необходимо анализировать или синтезировать цвет различных объектов, например, в кожевенной или легкой промышленности. The invention relates to the field of monitoring and measuring the color of objects, specifically to a method for measuring and quantifying the color of skin or other similar materials, and can be used in various fields of industrial production where it is necessary to analyze or synthesize the color of various objects, for example, in the leather or light industry .
В колориметрии (науке о измерении цвета) известны различные, различающиеся по принципу реализации способы и методы определения и измерения цвета, в частности способы зрительного сравнения цвета измеряемого объекта и цвета эталонных объектов, способы математического описания спектральных характеристик цвета, методы определения цветовых координат и построения цветовой координатной системы (ЦКС), фотоэлектрические способы измерения цвета. Все эти способы и методы позволяют с различной степенью точности и полноты определять качественные и количественные характеристики цвета, однако каждому из них присущи определенные недостатки, ограничивающие их широкое практическое использование. In colorimetry (the science of color measurement), various methods and methods for determining and measuring color, differing in principle of implementation, are known, in particular, methods for visually comparing the color of the measured object and the color of reference objects, methods for mathematically describing the spectral characteristics of color, methods for determining color coordinates and constructing color coordinate system (CCS), photoelectric color measurement methods. All these methods and methods allow, with varying degrees of accuracy and completeness, to determine the qualitative and quantitative characteristics of color, but each of them has certain disadvantages that limit their widespread practical use.
Наиболее широко распространен в практике метод сравнительной оценки цвета анализируемого объекта с цветом широко известных предметов или веществ (индигово-синий, яблочно-зеленый, лимонно-желтый, кроваво-красный и т.п.), цветовых эталонов (киноварно-красный, изумрудно-зеленый, цвет морской волны и т.д.) или цветовых атласов, например, используемых в России цветовых атласов Рабкина и ВНИИМ или используемого в США цветового атласа Манселла (Мензелла). При уточненном качественном описании цвета по этому методу используют три его субъективных атрибута: цветовой тон, насыщенность и светлоту [1]
Этот метод прост в использовании, но он отличается низкой точностью оценки цвета и является субъективным, так как оценка качественных показателей цвета зависит от физиологических особенностей зрения наблюдателя, а также условий наблюдения и сравнения. Поэтому интенсивно разрабатываются методы объективных цветовых измерений при помощи стандартных колориметрических характеристик.The method most widely used in practice is a comparative assessment of the color of the analyzed object with the color of widely known objects or substances (indigo blue, apple green, lemon yellow, blood red, etc.), color standards (cinnabar red, emerald green, aqua, etc.) or color atlases, for example, the color atlases of Rabkin and VNIIM used in Russia or the color atlas Mansell (Mansell) used in the USA. With a refined qualitative description of color by this method, three of its subjective attributes are used: color tone, saturation, and lightness [1]
This method is easy to use, but it is characterized by low accuracy of color estimation and is subjective, since the assessment of qualitative indicators of color depends on the physiological characteristics of the observer's vision, as well as the conditions of observation and comparison. Therefore, methods of objective color measurements are being intensively developed using standard colorimetric characteristics.
Известен способ классификации цветных оригиналов, по которому измеряют разность синего, желтого и красного цветов по всему оригиналу или в нескольких точках [2] На двухмерных координатах цвета, построенных с помощью сочетаний плотности синего, желтого и красного цветов, задают с помощью угла и расстояния от центра координат цвет, имеющий измеренную среднюю плотность по всей поверхности оригинала, в качестве характеристической величины. Вычисляют коэффициент плотности для красного, желтого, зеленого и синего цветов изображения, у которых среднее значение плотности ниже определенной величины считается недодержанным. Остальные изображения делятся на изображения со световым смешением в случае, если коэффициент площади цвета соответствует указанному углу и расстоянию для этого угла, превосходит заранее заданную величину, и на изображения без цветового смешения. Данный способ определения цветовых характеристик является не точным и требует сложной математической обработки результатов измерений. There is a method of classifying color originals, which measure the difference between blue, yellow and red colors over the entire original or at several points [2] On two-dimensional color coordinates, constructed using combinations of the density of blue, yellow and red colors, set using the angle and distance from of the coordinate center, a color having a measured average density over the entire surface of the original, as a characteristic quantity. The density coefficient is calculated for the red, yellow, green and blue colors of the image, in which the average density value below a certain value is considered underexposed. The remaining images are divided into images with light mixing if the color area coefficient corresponds to the specified angle and distance for this angle, exceeds a predetermined value, and to images without color mixing. This method of determining color characteristics is not accurate and requires complex mathematical processing of the measurement results.
Известен способ выявления рассогласования по цвету, по которому сравнивают электрический сигнал от фоточувствительного детектора, характеризующий интенсивность отраженного поверхностью света, с двумя пороговыми сигналами [3] Результаты сравнения раздельно подают на соответствующие индикаторы, а также в сумматор, откуда в суммарном виде подают на третий индикатор. При этом через специальную трубку с черной внутренней поверхностью подают свет от источников тока, через эту трубку фоточувствительный детектор "видит" поверхность пробы. There is a method of detecting color mismatches by which an electrical signal is compared from a photosensitive detector, characterizing the intensity of the light reflected by the surface, with two threshold signals [3] The comparison results are separately sent to the corresponding indicators, as well as to the adder, from where they are sent to the third indicator in total . At the same time, light from current sources is supplied through a special tube with a black inner surface, and a photosensitive detector “sees” the sample surface through this tube.
Известен способ тестирования цвета, при котором используют широкополосный источник света, регулируемый по фазе. При помощи модуляции интенсивности красной, зеленой и синей областей спектра посредством экспонирования через различные основы плоской формы обеспечивают получение специфических цветов для печати на такой основе [4] Параметры экспозиции вводят с помощью клавиатуры в управляющий блок с памятью, хранящей данные о различных видах бумаги, ткани, пленки. Гамму требуемых цветов программируют операторы. A known method for testing color, which use a broadband light source that is adjustable in phase. By modulating the intensities of the red, green, and blue spectral regions through exposure through various flat-shaped substrates, specific colors are obtained for printing on such a basis [4] Exposure parameters are entered using the keyboard into a control unit with a memory that stores data on various types of paper, fabric , films. The range of colors required is programmed by operators.
Известен способ измерения цветовой разности окрашивающих веществ, по которому для измерения цветовой разницы между исследуемым красителем и стандартным красителем путем изучения цветовых свойств обеих красителей из красителей одного семейства выделяют компоненты красящих веществ, имеющих сродство к красителю, для которого существует вероятность присутствия в красителе [5] Для каждой компоненты, взятой в виде раствора, измеряют спектральное поглощение и пропускание, которое регулируют и хранят в виде данных. Затем выбирают два или более красителей, имеющих такой состав, что пропорции компонент красящих веществ несколько отличаются от пропорций исследуемого красителя. В указанных приготовленных или выбранных красителях и в стандартном красителе (взятом в качестве эталона для сравнения) проводят количественный анализ компонент красящих веществ. Для каждого приготовленного и выбранного красителя и для стандартного красителя рассчитывают спектральное поглощение или спектральное пропускание методом расчета цветового смешения в соответствии с составом каждого красителя. При этом используют результаты каждого анализа и вышеупомянутые данные о спектральном поглощении или пропускании каждой компоненты красящих веществ. Затем рассчитывают цветовую разность в растворе между каждым и выбранным красителем и стандартным красителем, производят окрашивание с целью определения цветовой колориметрии. A known method for measuring the color difference of coloring substances, according to which to measure the color difference between the dye under study and the standard dye by studying the color properties of both dyes, components of dyes having an affinity for the dye, for which there is a probability of presence in the dye, are isolated from dyes of the same family [5] For each component taken in the form of a solution, the spectral absorption and transmission are measured, which are controlled and stored as data. Then, two or more dyes are selected having such a composition that the proportions of the components of the coloring matter are slightly different from the proportions of the dye to be studied. In these prepared or selected dyes and in a standard dye (taken as a reference for comparison), a quantitative analysis of the components of the coloring matter is carried out. For each prepared and selected dye and for a standard dye, the spectral absorption or spectral transmittance is calculated by calculating the color mixing according to the composition of each dye. In this case, the results of each analysis and the above data on the spectral absorption or transmission of each component of the coloring matter are used. Then calculate the color difference in the solution between each and the selected dye and a standard dye, staining is done to determine color colorimetry.
Известен способ спектрофотометрического испытания органических красителей (ГОСТ 6965-75) в состоянии истинного или коллоидного прозрачного раствора для определения концентрации красителей по сравнению со стандартным образцом и определения спектрофотометрической характеристики стандартных образцов красителей. Сущность метода заключается в измерении ослабления монохроматического светового потока в значениях оптической плотности при прохождении через раствор красителя с определенной концентрацией, для чего измеряют оптическую плотность раствора красителя на фотоэлектрическом спектрофотометре. Оптическую плотность раствора красителя измеряют в интервале длин волн, указанных в паспорте прибора. A known method of spectrophotometric testing of organic dyes (GOST 6965-75) in the state of a true or colloidal transparent solution for determining the concentration of dyes in comparison with a standard sample and determining the spectrophotometric characteristics of standard samples of dyes. The essence of the method is to measure the attenuation of the monochromatic light flux in optical density values when passing through a dye solution with a certain concentration, for which the optical density of the dye solution is measured on a photoelectric spectrophotometer. The optical density of the dye solution is measured in the range of wavelengths indicated in the instrument passport.
Известен способ испытаний густотертых масляных красок (ГОСТ 8292-85), по которому определяют цвет пленки краски, время высыхания краски, условную светостойкость пленки и стойкость ее к статическому воздействию воды на пластинках из стали марок 08КП и 08ПС по ГОСТ 16523-70 или из холоднокатанного проката по ГОСТ 9045-80 размером 70х150 мм и толщиной 0,5-1 мм или на пластинках из черной горячекатаной жести размером 70х150 мм и толщиной 0,25-0,28 мм. При этом цвет высушенной пленки краски определяют визуально при естественном рассеянном свете сравнением накраски с соответствующими образцами (эталонами) цвета или утвержденными образцами света, сравнивая образцы в одной плоскости на расстоянии 30-50 см от глаз наблюдателя. A known method of testing thick-worn oil paints (GOST 8292-85), which determines the color of the paint film, the drying time of the paint, the conditional lightfastness of the film and its resistance to static water on plates of steel grades 08KP and 08PS according to GOST 16523-70 or cold-rolled rolled products in accordance with GOST 9045-80 with a size of 70x150 mm and a thickness of 0.5-1 mm or on plates of black hot-rolled sheet metal with a size of 70x150 mm and a thickness of 0.25-0.28 mm. In this case, the color of the dried paint film is determined visually under natural scattered light by comparing the paint with the corresponding color samples (standards) or approved light samples, comparing the samples in one plane at a distance of 30-50 cm from the observer's eyes.
Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения цвета на фотоэлектрических колориметрах путем определения координат цвета исследуемого образца по функциям сложения МКО 31 г. Данный способ включает в себя тонкую регулировку трех фотоэлементов или фотоумножителей так, чтобы их чувствительность была пропорциональна по всему видимому спектру, например, функциям сложения МКО 31 г. При этом, если получено точное воспроизведение функций сложения МКО, то реакция фотоумножителей при измерении цвета исследуемого образца должна соответствовать соответствующей реакции образца сравнения, в таком случае делают заключение об одноцветности исследуемого образца и образца сравнения относительно стандартного наблюдателя. Closest to the proposed one is a method for measuring color on photoelectric colorimeters by determining the color coordinates of the test sample according to the functions of the MCO addition of 31 g. This method includes fine-tuning three photocells or photomultipliers so that their sensitivity is proportional to the entire visible spectrum, for example, functions MCO additions 31 g. In this case, if an exact reproduction of the MCO addition functions is obtained, then the reaction of the photomultipliers when measuring the color of the test sample should correspond tstvovat appropriate reaction comparison sample, in this case of a monochrome conclude the test sample and the comparative sample relative to the standard observer.
Данный метод применим в случае наличия эталонных образцов с известными координатами, поскольку координаты цвета исследуемого образца определяются путем их сопоставления с известными координатами эталонного образца. This method is applicable in the presence of reference samples with known coordinates, since the color coordinates of the test sample are determined by comparing them with the known coordinates of the reference sample.
Недостатком этого метода является необходимость наличия набора предварительно откалиброванных эталонных образцов. При этом в [6] прямо указано, что если нужно определить координаты цвета двух образцов при отсутствии какого-либо иного исходного стандарта с известными координатами, колориметрия различий применима быть не может [6, с. 249] При этом точность измерений исследуемого образца зависит также и от точности калибровки эталонных образцов. The disadvantage of this method is the need for a set of pre-calibrated reference samples. Moreover, it was explicitly stated in [6] that if it is necessary to determine the color coordinates of two samples in the absence of any other initial standard with known coordinates, the colorimetry of differences cannot be applied [6, p. 249] In this case, the measurement accuracy of the test sample also depends on the accuracy of calibration of the reference samples.
Таким образом существует практическая изобретательская проблема (задача), связанная с тем, что актуальная потребность в высокоточном измерении и количественном выражении цвета различных окрашенных объектов в настоящее время может быть удовлетворена при использовании известных способов и известных измерительных систем только при наличии сложного специального оборудования или сложных методов обработки и преобразования результатов измерения. При этом при попытках использования сравнительно более простого оборудования резко снижается точность и достоверность измерения цвета, а также проявляются субъективные погрешности измерения, связанные с индивидуальными особенностями зрения наблюдателя или с недостатками методов обработки результатов измерения. Thus, there is a practical inventive problem (task) associated with the fact that the current need for high-precision measurement and quantitative expression of the color of various colored objects can now be satisfied by using known methods and known measuring systems only in the presence of complex special equipment or complex methods processing and conversion of measurement results. At the same time, when trying to use comparatively simpler equipment, the accuracy and reliability of color measurement sharply decreases, and subjective measurement errors associated with the individual characteristics of the observer's vision or with the shortcomings of the methods for processing the measurement results are manifested.
Целью изобретения является повышение точности и достоверности измерения и/или количественного выражения цвета окрашенных объектов и практического осуществления измерения и количественного выражения цвета в кодах или цифровых параметрах. The aim of the invention is to increase the accuracy and reliability of measurement and / or quantitative expression of color of painted objects and the practical implementation of measurement and quantitative expression of color in codes or digital parameters.
Цель достигается тем, что по способу измерения цвета кожи или иных аналоговых материалов, включающему операции измерения количества трех разделенных основных цветов эталонного образца или образца сравнения и исследуемого образца, при измерении количеств основных цветов эталонного образца или образца сравнения регулируют чувствительность средств измерения каждого из трех основных цветов до получения одного и того же базового значения, преобразуют результаты измерений в коды или цифровые сигналы путем деления измеренных значений количеств цвета исследуемого образца на базовое. The goal is achieved by the fact that the method of measuring the color of the skin or other analog materials, including the operation of measuring the number of three separated primary colors of the reference sample or reference sample and the test sample, when measuring the quantities of the primary colors of the reference sample or comparison sample, regulate the sensitivity of the measuring instruments of each of the three primary colors until the same basic value is obtained, convert the measurement results into codes or digital signals by dividing the measured count values the colors of the test sample to the base.
При этом регулировку чувствительности средств измерения осуществляют путем регулирования чувствительности фотоприемников. In this case, the sensitivity of the measuring instruments is adjusted by adjusting the sensitivity of the photodetectors.
При этом регулировку чувствительности средств измерения осуществляют путем установки перед фотоприемниками дополнительных светофильтров или иных средств регулирования количества света, например, диафрагм. In this case, the sensitivity of the measuring instruments is adjusted by installing additional light filters or other means of controlling the amount of light, for example, diaphragms, in front of the photodetectors.
Проведение перед измерением цвета регулировки чувствительности системы измерения путем выравнивания показателей измерения количества света на соответствующих основным цветам средствах измерения количества света, например, на фотоприемниках, до базового значения количества света позволяет повысить точность измерений и упростить обработку результатов измерения за счет получения единой базы сравнения. Before the color measurement, adjusting the sensitivity of the measurement system by aligning the light amount measurement indicators on the light amount measuring means corresponding to the main colors, for example, photodetectors, to the base value of the light amount allows to increase the measurement accuracy and simplify the processing of measurement results by obtaining a single comparison base.
Выбор в качестве базового показателя количества света значения количества одного или нескольких основных цветов эталонного образца или образца сравнения позволяет повысить точность измерений за счет обеспечения возможности сравнения результатов измерений со стандартными и эталонными образцами. The choice of a quantity of one or several primary colors of a reference sample or a comparison sample as a basic indicator of the amount of light allows to increase the accuracy of measurements by providing the ability to compare the measurement results with standard and reference samples.
Одновременное измерение количества разделенных цветов измеряемого или эталонного (образца сравнения) объектов позволяет повысить точность измерений за счет исключения влияния внешних воздействий, например колебаний освещенности измеряемого объекта. Simultaneous measurement of the number of separated colors of the measured or reference (reference sample) objects allows to increase the accuracy of measurements by eliminating the influence of external influences, such as fluctuations in the illumination of the measured object.
Использование матового стекла в фокусе изображения объекта измерения позволяет снизить погрешности измерения за счет равномерного распределения цвета на все фотоприемники одновременно. The use of frosted glass in the focus of the image of the measurement object allows to reduce measurement errors due to the uniform distribution of color on all photodetectors at the same time.
Выполнение оптической системы формирования изображения объекта в виде объектива и расположенного за ним в фокусе изображения объекта матового стекла, а блока считывания цвета объекта 4 в виде системы трех светофильтров основных цветов и расположенных за ними средств преобразования разделенного света в электрические сигналы позволяет производить измерение цвета объекта одновременно на трех фотоприемниках, что также повышает точность измерения. The implementation of the optical system for imaging an object in the form of a lens and an frosted glass object located behind it in the image focus, and an object
Использование дополнительных блока обработки электрических сигналов и/или преобразования электрических сигналов в коды или цифровые сигналы средств индикации и/или хранения показателей измерения позволяет автоматизировать процесс обработки результатов измерения и упростить эксплуатацию устройства. The use of additional units for processing electrical signals and / or converting electrical signals into codes or digital signals of indicating and / or storing measurement indicators allows you to automate the processing of measurement results and simplify the operation of the device.
Использование в системе измерения количества света средств регулирования чувствительности средств измерения количества света, например, средств регулирования чувствительности фотоприемников, а в узле формирования изображения объекта средств для регулирования количества анализируемого света, выполненных, например, в виде одной или нескольких диафрагм или группы дополнительных светофильтров позволяет повысить точность измерений и расширяет сферу использования системы путем обеспечения возможности изменения чувствительности системы в зависимости от степени освещенности объекта измерения. The use of means for controlling the sensitivity of means for measuring the amount of light in the system for measuring the amount of light, for example, means for regulating the sensitivity of photodetectors, and in the image forming unit of an object, means for regulating the amount of analyzed light, made, for example, in the form of one or more diaphragms or a group of additional filters allows accuracy of measurements and expands the scope of use of the system by providing the possibility of changing the sensitivity of the system Depending on the degree of illumination of the measurement object.
Блок обработки электрических сигналов при определении цветовых характеристик в области видимой части спектра по трем основным цветам обеспечивает дополнительную обработку информации о цвете с приведением ее к цифровой форме цветовых характеристик. При этом дополнительная обработка результатов измерения включает следующие операции: определение характеристик чистого тона цвета объекта путем вычитания нейтральной (белой) составляющей цвета; компенсацию изменений яркости источника света. The processing unit of electrical signals when determining color characteristics in the visible region of the spectrum in three primary colors provides additional processing of color information with its reduction to a digital form of color characteristics. In this case, additional processing of the measurement results includes the following operations: determining the characteristics of the pure color tone of the object by subtracting the neutral (white) component of the color; compensation for changes in the brightness of the light source.
При этом каждая из перечисленных операций обработки результатов измерения может осуществляться независимо и/или в любой комбинации друг с другом. Moreover, each of the above operations of processing the measurement results can be carried out independently and / or in any combination with each other.
Таким образом предлагаемая совокупность операций способа и конструктивные особенности системы для его реализации позволяют не только повысить точность и достоверность измерения и/или количественного выражения цвета окрашенных объектов, существенно упростить практическое осуществление измерения и количественного выражения цвета объектов, но и осуществить реализацию изобретения промышленным способом. Thus, the proposed set of operations of the method and design features of the system for its implementation not only improve the accuracy and reliability of measurement and / or quantitative expression of color of painted objects, significantly simplify the practical implementation of measurement and quantitative expression of color of objects, but also implement the invention in an industrial way.
На фиг. 1 изображен функциональная блок-схема способа и системы измерения цвета окрашенных объектов; на фиг. 2-4 варианты конструктивного исполнения цветоизмерительной головки системы, включающей в себя блок формирования изображения объекта и блок считывания цвета объекта; на фиг. 5 сечение А-А на фиг. 2-4; на фиг. 6 гистограмма сопоставления результатов измерения цветоделенных цветов. In FIG. 1 shows a functional block diagram of a method and system for measuring the color of painted objects; in FIG. 2-4 variants of the design of the color measuring head of the system, which includes an object imaging unit and an object color reading unit; in FIG. 5, section AA in FIG. 2-4; in FIG. 6 is a histogram comparing the results of measuring color-separated colors.
Система для измерения и/или количественного выражения цвета объектов содержит источник 1 освещения объекта, измеряемый объект 2, узел 3 (оптическую систему) формирования изображения объекта и блок 4 считывания цвета объекта и преобразования излучения в электрические или иные (например электромагнитные или аналоговые) информационные сигналы, блок 5 обработки информационных (то есть несущих информацию о количестве измеряемого света) сигналов и получения выходных сигналов. Дополнительно система может содержать блок 6 индикации или хранения (в специальном запоминающем устройстве) показателей измерения и/или привода исполнительных механизмов устройств регулирования (фиг. 1). A system for measuring and / or quantitatively expressing the color of objects comprises an
Узел формирования изображения измеряемого объекта и блок считывания цвета и преобразования излучения в электрические или иные информационные сигналы выполнен в виде единой цветоизмерительной головки различных модификаций (фиг. 2-4). The imaging unit of the measured object and the color reading unit and converting radiation into electrical or other information signals are made in the form of a single color-measuring head of various modifications (Fig. 2-4).
Блок индикации показателей измерения может быть выполнен в виде средств 11 аддитивной (работающих по принципу белого цвета путем сложения основных цветов: красного, зеленого и синего основных цветов) индикации или субстрактивной индикации или совокупности средств аддитивной и субстрактивной (работающей по принципу получения черного цвета путем вычитания дополнительных цветов) индикации. The block of indication of measurement indicators can be made in the form of additive means 11 (working on the principle of white color by adding the primary colors: red, green and blue primary colors) indication or subtractive indication or a combination of additive and subtractive means (working on the principle of obtaining black color by subtraction complementary colors) indications.
Система может дополнительно содержать блок диагностики и регулировки чувствительности средств измерения. The system may further comprise a unit for diagnosing and adjusting the sensitivity of the measuring instruments.
Блок обработки электрических сигналов может быть снабжен дополнительным блоком диагностики и/или настройки системы на источник света. The electric signal processing unit may be equipped with an additional unit for diagnosing and / or tuning the system to a light source.
Цветоизмерительная головка системы (фиг. 2-4), включающая в себя узел формирования изображения объекта и блок считывания цвета объекта, содержит конический корпус 7, в узкой части которого установлен объектив 8 и расположенное в фокусе изображения объекта матовое стекло 9, а в широкой части крышка 10 с установленными на ней фотоприемниками 11 и светофильтрами 12 основных цветов. При этом фотоприемники 11 расположены с одинаковым смещением относительно оптической оси объектива 13 и продольно ориентированы в центр матового стекла 9. The color measuring head of the system (Fig. 2-4), which includes an object imaging unit and an object color reading unit, contains a
Для расширения возможностей использования система может дополнительно содержать расположенные перед объективом 8 насадку 14 для проведения измерения цвета объекта в проходящем свете (фиг. 3) или насадку 15 для проведения измерения цвета объекта в отраженном свете (фиг. 4). To expand the possibilities of use, the system may further comprise a
При этом насадка 14 для проведения измерений цвета объекта в проходящем свете может дополнительно содержать кювету для помещения объекта 16, автономный источник 17 совмещения с отражающим сферическим зеркалом 18 и дополнительным матовым стеклом 19 (фиг. 3), а насадка 15 для измерения цвета объекта в отраженном свете может дополнительно содержать один или несколько дополнительных источников 17 освещения, сферические зеркала 18 и дополнительные оптические линзы 20 (фиг. 4). Кроме этого для регулирования количества измеряемого света цветочувствительная головка может дополнительно содержать средства регулирования количества измеряемого света, выполненные, например, в виде дополнительных диафрагм 21 (фиг. 3) или дополнительных светофильтров (на чертежах не показаны). In this case, the
Способ измерения цвета осуществляют следующим образом. The color measurement method is as follows.
Излучение от источника 17 света, проходящее через измеряемый объект 16 (в случае измерений в проходящем свете) или отраженное от поверхности измеряемого объекта 16 (в случае измерений в отраженном свете), направляют через объектив 8 на матовое стекло 9. При этом на матовом стекле формируется цветное изображение измеряемого объекта. Отображенное на матовом стекле цветное изображение объекта через светофильтры основных цветов воспринимается средствами преобразования излучения, например, фотоприемниками 11, которые преобразуют излучение в электрические или иные информационные сигналы (например, аналоговые), которые в свою очередь обрабатывают блоком обработки электрических сигналов по определенному алгоритму (программе). После этого результаты измерения, а именно информацию об измеренных цветовых характеристиках объекта, выдают на индикаторы и/или направляют на исполнительные механизмы, и/или передают в каналы связи, и/или направляют для дальнейшей обработки в ЭВМ. The radiation from the
Блок обработки электрических сигналов преобразует полученные сигналы по определенному алгоритму, выделяя заключенную в них информацию о цвете и приводя ее к установленной форме, пригодной для дальнейшей обработки, индикации и хранения. Далее эту информацию передают на устройство субстрактивной индикации и/или устройство аддитивной индикации, после преобразования в которых подают на блок индикации, соответственно на индикаторы, работающие по субстрактивному способу и по аддитивному способу, и/или используют в устройстве управления для привода исполнительных механизмов, которое управляет на основании информации, полученной от прибора и по цепи обратной связи от исполнительного механизма этим исполнительным механизмом (роботом). The electric signal processing unit converts the received signals according to a specific algorithm, highlighting the color information contained in them and leading it to the established form, suitable for further processing, display and storage. Further, this information is transmitted to the subtractive indication device and / or the additive indication device, after conversion in which they are fed to the display unit, respectively, to indicators operating by the subtractive method and by the additive method, and / or used in the control device to drive actuators, which controls on the basis of information received from the device and on the feedback circuit from the actuator this actuator (robot).
Перед началом измерений цвета объекта осуществляют регулировку чувствительности средств измерения, которая заключается в том, что перед объективом цветочувствительной головки цветоанализатора помещают эталонный образец или образец сравнения, например, барий сернокислый или объект любого другого цвета, относительно которого требуется осуществить измерение цвета. Посредством средств регулирования чувствительности средств измерения разделенных цветов, например, путем управляющих усилений или ослабления чувствительности каждого из каналов измерения, устанавливают на всех каналах любое одинаковое базовое значение количества измеряемого света, например, 70% от максимальной величины количества измеряемого света. Before starting the color measurement of the object, the sensitivity of the measuring instruments is adjusted, which consists in placing a reference or comparison sample in front of the lens of the color-sensitive head of the color analyzer, for example, barium sulfate or an object of any other color relative to which color measurement is required. By means of regulating the sensitivity of the measuring instruments for divided colors, for example, by controlling amplifications or weakening the sensitivity of each of the measurement channels, any identical basic value of the amount of measured light, for example, 70% of the maximum amount of measured light, is established on all channels.
Затем осуществляют измерение цвета объекта. Вместо эталонного образца или образца сравнения перед объективом головки цветоанализатора помещают измеряемый объект. Если цвет объекта отличается от эталона, то отраженный свет от объекта выведет устройство из состояния баланса и на средствах индикации появятся значения, характеризующие это отклонение. Например, по красному каналу 50, по зеленому каналу 35, по синему 15 (фиг. 6). Then measure the color of the object. Instead of a reference or reference sample, a measured object is placed in front of the lens of the color analyzer head. If the color of the object differs from the standard, then the reflected light from the object will bring the device out of balance and values indicating this deviation will appear on the display means. For example, on the
При включении режима вывода процентных соотношений блока 5 обработки сигналов цвет измеряемого объекта будет формироваться электронным блоком как отношение показаний соответствующего каждого из составляющих основных цветов на значение балансировочной настройки, умноженное на 100% условно красный цвет 50/70·100 71% зеленый цвет 35/70·100% 50% синий цвет 15/70 ·100% 21%
Полученное подобным образом процентное соотношение количества разделенных цветов, выведенное на средства индикации, заложенное в память или направленное к исполнительным механизмам системы регулирования, и будет количественно выражать цвет измеряемого объекта.When the output mode of percentages of the
The percentage ratio of the number of divided colors obtained in this way, displayed on the indicating means, stored in the memory or sent to the actuators of the regulation system, will quantitatively express the color of the measured object.
Сущность предлагаемого изобретения основана на том, что любой сложный цвет образуется из трех основных цветов: красного, зеленого, синего. Из них вполне достаточную для точного выражения качества цвета информацию могут нести только два цвета. Третий цвет, который имеет наименьшее значение (в нашем случае синий), несет информацию о количестве в цвете измеряемого объекта белого цвета. Поэтому, если по наименьшему значению одного из цветов на гистограмме количества основных цветов в цвете измеряемого объекта провести линию, пересекающую изображения количеств остальных основных цветов цвета (величина А на фиг. 6), то нижняя часть гистограммы будет представлять равные значения количества основных цветов (красного, зеленого и синего цветов) в цвете измеряемого объекта, то есть количество белого цвета в цвете измеряемого объекта. Таким образом, вычитая из значений каждой составляющей количеств основных цветов составляющую минимального количества одного из цветов, производят определение количества белого цвета и его вычитание из цвета измеряемого объекта. The essence of the invention is based on the fact that any complex color is formed from three primary colors: red, green, blue. Of these, only two colors can carry enough information to accurately express the quality of the color. The third color, which has the least value (in our case, blue), carries information about the amount in the color of the measured object is white. Therefore, if, according to the smallest value of one of the colors on the histogram of the number of primary colors in the color of the measured object, draw a line intersecting the images of the quantities of the remaining primary colors (color A in Fig. 6), then the lower part of the histogram will represent equal values of the number of primary colors (red , green and blue) in the color of the measured object, that is, the amount of white in the color of the measured object. Thus, subtracting from the values of each component of the quantities of primary colors the component of the minimum quantity of one of the colors, the amount of white is determined and subtracted from the color of the measured object.
Вычитание белого цвета необходимо производить также тогда, когда необходимо осуществить цветоделение, например, в цветной фотографии для получения цветоделенных негативов, определения развития цвета при смешивании красок, когда получается какой-нибудь сложный цвет. Subtraction of white color must also be done when it is necessary to carry out color separation, for example, in color photography to obtain color-separated negatives, to determine the development of color when mixing colors, when some complex color is obtained.
В качестве конкретных примеров возможности реализации и использования изобретения приводятся результаты измерения цветовых характеристик различных, всем известных, предметов: сырой свеклы, спелого красного помидора, среза моркови, куска пшеничного хлеба, сыра, патисона, среза картофеля. При этом калибровку средств измерения осуществляли по значению 70% от максимальной величины количества света, отраженного от эталонного образца (в качестве которого использовали белую пластинку из оксида бария), а результаты измерения приводили в к данному значению (то есть результаты измерения преобразовывали в безвременные величины). Результаты измерений приведены в таблице. As specific examples of the possibility of implementing and using the invention, the results of measuring the color characteristics of various, well-known objects are given: raw beets, ripe red tomatoes, sliced carrots, a piece of wheat bread, cheese, patisson, sliced potatoes. In this case, the calibration of the measuring instruments was carried out according to the value of 70% of the maximum amount of light reflected from the reference sample (which was used as a white barium oxide plate), and the measurement results were brought to this value (that is, the measurement results were converted to untimely values) . The measurement results are shown in the table.
Так как в целом система характеризует цвет цифрами, отражающими соответственно количество трех составляющих для красного, зеленого и синего, то данный способ измерения цвета объектов может быть универсальным инструментом для количественного измерения качества цвета и превращения информации о цвете в цифровые коды. Since the system as a whole characterizes the color with numbers that reflect, respectively, the number of three components for red, green, and blue, this method of measuring the color of objects can be a universal tool for quantitatively measuring color quality and converting color information into digital codes.
Кроме этого, предлагаемый способ количественного (цифрового) описания цвета и система для его реализации создают условия для передачи количественной информации (цифрового кода) через различные каналы средств связи и записи на различные носители. In addition, the proposed method for quantitative (digital) color description and a system for its implementation create the conditions for the transfer of quantitative information (digital code) through various channels of communication and recording on various media.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93008445A RU2059211C1 (en) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | Method of measurement of colour of leather or other similar materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93008445A RU2059211C1 (en) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | Method of measurement of colour of leather or other similar materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93008445A RU93008445A (en) | 1995-04-20 |
| RU2059211C1 true RU2059211C1 (en) | 1996-04-27 |
Family
ID=20137249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93008445A RU2059211C1 (en) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | Method of measurement of colour of leather or other similar materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2059211C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447830C2 (en) * | 2010-06-15 | 2012-04-20 | Дмитрий Николаевич Горячев | Method for colorimetry of patient's body surface area |
-
1993
- 1993-02-12 RU RU93008445A patent/RU2059211C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983, с.300-302. 2. Заявка Японии 62-61132, кл. G 01B 27/73, 1987. 3. Патент Великобритании N 21600972, кл. G 01N 21/27, опублик. 1986. 4. Заявка WO 87/05408, кл. G 01B 27/73, 1987. 5. Патент США 4613947, кл. G 01N 21/25, опубл. 1983. 6. Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике. М.: Мир, 1978, с.249-251. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447830C2 (en) * | 2010-06-15 | 2012-04-20 | Дмитрий Николаевич Горячев | Method for colorimetry of patient's body surface area |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5691817A (en) | Apparatus and method for calibration in a spectrophotometer | |
| Hunter | Photoelectric color difference meter | |
| US5432609A (en) | Two-dimensional colorimeter | |
| US5387977A (en) | Multiangular color measuring apparatus | |
| US2774276A (en) | Colorimeter | |
| US20180372542A1 (en) | LED Lighting Based Multispectral Imaging System for Color Measurement | |
| US5150199A (en) | Method for correlating color measuring scales | |
| US11656178B2 (en) | UV-VIS spectroscopy instrument and methods for color appearance and difference measurement | |
| US5015098A (en) | Densitometer with error correction | |
| Batinić et al. | Colorimetric fiber-optic sensor based on reflectance spectrum estimation for determining color of printed samples | |
| RU2059211C1 (en) | Method of measurement of colour of leather or other similar materials | |
| JP3261888B2 (en) | Liquid color detection device | |
| RU2063063C1 (en) | Method and device for measurement and/or quantitative representation of color quality | |
| Neyezhmakov et al. | Increasing the measurement accuracy of wide-aperture photometer based on digital camera | |
| RU2075772C1 (en) | Method and system for measuring and/or expressing quantitatively the color quality of colored objects by codes and/or digital signals | |
| US5619319A (en) | Apparatus for acquiring data used to evaluate and reproduce the color of a sample on the basis of the chroma and glossiness of the sample | |
| KR101646040B1 (en) | Method of analyzing color alloy using reflectivity | |
| Zhao et al. | Improvement of spectral imaging by pigment mapping | |
| Välisuo et al. | Reflectance measurement using digital camera and a protecting dome with built in light source | |
| RU2055386C1 (en) | Color-sensitive head of color analyzer | |
| RU2366907C1 (en) | Method for digital photoelectric colorimetry | |
| KR100255500B1 (en) | Apparatus and method for measurement and decision of color matching for 3d objects | |
| JP2001318001A (en) | Color measuring instrument | |
| Rich | Instruments and Methods for the Colour Measurements Required in Colour Engineering | |
| Jungwirth et al. | Applications of neural networks to colour recognition |