Organismele care transmit și absorb lumina (cu excepția mediului opac și turbid) sunt caracterizate prin transparență optică # 952; opacitatea O și densitatea optică D.
Adesea, în locul coeficienților de transmisie și reflexie, densitatea optică D este utilizată.
Densitatea optică a imaginilor expresia cea mai comuna pentru proprietățile spectrale ale filtrelor de culoare si masoara înnegrire (rumenire) de negative și pozitive. Amploarea densității depinde de astfel de factori care funcționează simultan: structura fluxului luminii incidente (convergente, fascicule divergente, paralele sau lumina difuză) structura transmisă sau fluxul reflectat (integral, regulată, difuză).
Densitatea optică D, strat de material opac pentru a măsura razele de lumină. Este egal cu logaritmul zecimal al incidentului fluxului de radiație raportul F0 asupra stratului la slăbit datorită absorbției și împrăștierea F a fluxului, a trecut prin acest strat: D = lg (F0 / F), în caz contrar, densitatea optică este logaritmul reciprocă a stratului de substanță transmitanță: D = lg (1 / t).
În definiția densității optice, uneori logaritmul zecimal lg este înlocuit cu ln natural.
Conceptul de densitate optică a fost introdus de R. Bunsen; este utilizat pentru a caracteriza atenuarea radiației optice (lumina) în fibrele și filmele din materiale diferite (coloranți, soluții, vitralii și lapte și multe altele.) în filtre de lumină și alte produse optice.
Densitatea D este diferită pentru lumina albă, monocromatică D # 955; pentru lungimi de undă individuale și zonal Dzon. care exprimă atenuarea fluxului de lumină în regiunea spectrală albastră, verde sau roșie (Dc3, D33, DK3).
Densitatea mediilor transparente (filtrele luminoase, negative) este determinată în lumina transmisă printr-un logaritm zecimal de magnitudine, inversul transmisiei # 964;:
Densitatea suprafețelor este exprimată prin mărimea luminii reflectate și este determinată de logaritmul zecimal al coeficientului de reflexie # 961;:
Valoarea densității D = l slăbește lumina cu un factor de 10.
Densitatea optică se datorează dependențelor simple cu concentrația substanței absorbante de lumină și cu percepția vizuală a obiectului observat - ușurința sa, ceea ce explică utilizarea pe scară largă a acestui parametru.
Înlocuirea coeficienților optici cu fluxurile de radiații - care au căzut pe mediu (Ф0) și lăsându-l (Ф # 964 sau Ф # 961;), obținem expresii
Cu cât este mai multă lumină absorbită de mediu, cu atât este mai întunecată și cu atât densitatea optică este mai mare atât în lumina reflectată cât și în cea reflectată.
Densitatea optică poate fi determinată din coeficienții de lumină. În acest caz, se numește vizual.
Densitatea vizuală în lumina transmisă este egală cu logaritmul inversului transmisiei de lumină:
Densitatea vizuală în lumina reflectată este determinată de formula
Pentru medii optice neutre gri. și anume pentru filtrele gri, scalele gri, imaginile alb-negru, coeficienții optici și lumina sunt aceiași, deci densitățile optice coincid:
Dacă se știe ce densitate este implicată, indicele pentru D este omis. Densitățile optice descrise mai sus sunt integrate. acestea reflectă modificarea caracteristicilor de putere ale radiației albe (mixte). Dacă densitatea optică este măsurată pentru radiația monocromatică, atunci se numește monocromatică (spectrală). Se determină folosind fluxurile monocromatice de radiație Φ # 955; prin formula
În formulele de mai sus, fluxurile radiante Φ pot fi înlocuite cu fluxurile de lumină F # 955; care rezultă din exprimare
Prin urmare, putem scrie:
Pentru mediile de culori, densitățile optice și vizuale integrate nu coincid, deoarece sunt calculate conform unor formule diferite:
Pentru materialele fotografice cu absorbanță substrat transparent este determinată fără densitate substrat și stratul de emulsie neexpuse după prelucrare, numite colectiv D0 densitate sau ceață densitate „zero“.
Densitatea optică totală a două sau mai multe straturi absorbante de lumină (de exemplu, filtrele luminoase) este egală cu suma densităților optice ale fiecărui strat (filtru). Din punct de vedere grafic, caracteristica de absorbție este exprimată prin curba dependenței densității optice D de lungimea de undă a luminii albe # 955; nm.
Transparență optică # 920; - caracteristică a unei substanțe cu o grosime de 1 cm, care arată cât de mult radiații ale unui spectru dat sub formă de raze paralele trec prin el fără a schimba direcția: # 920; = Ф # 964; / F.
Transparența optică nu este asociată cu transmiterea radiației în general, ci cu transmisia direcțională și caracterizează simultan absorbția și împrăștierea. De exemplu, sticla mată, optic opacă, transmite lumină împrăștiată; Filtrele UV sunt transparente pentru lumina vizibilă și opace la radiațiile UV; Filtrele IR negre trec lumina IR și nu transmit lumină vizibilă.
Transparența optică determină curba de transmisie spectrală pentru lungimile de undă din gama optică de emisii. Transparența lentilelor pentru lumină albă crește atunci când se aplică acoperiri antireflexive la lentile. Transparența atmosferei depinde de prezența în ea a particulelor mici de praf, gaz, vapori de apă, suspendate în aer și care afectează natura iluminatului și imaginea imaginii la fotografiere. Transparența apei depinde de diferite suspensii, turbiditate și grosimea stratului.
Opacitatea optică D - raportul dintre fluxul de lumină incidentă și lumina transmisă prin strat - reciprocitatea transparenței: O = F / F # 964; = l / # 920; Opacitatea poate varia de la o singură transmisie până la infinit și arată câte ori lumina scade, trecând prin strat. Opacitatea caracterizează densitatea mediului. Trecerea la densitatea optică este exprimată prin logaritmul zecimal al opacității:
D = log g = lg (l / # 964;) = - lg # 964; .
Diferențele spectrale ale corpurilor. Conform naturii radiației și absorbției fluxului luminos, toate organismele diferă de CT și sunt în mod convențional divizate în selective și gri, caracterizate prin absorbție, reflexie și transmisie selectivă și neselectivă. Selective includ corpuri cromatice care au o anumită culoare, de culoare gri - achromatică. Termenul "gri" se caracterizează prin două trăsături: natura radiației și a absorbției în raport cu CT și culoarea suprafeței observate în viața de zi cu zi. A doua caracteristică este utilizată pe scară largă pentru determinarea vizuală a culorii corpurilor achromatice - alb, gri și negru, reflectând spectrul luminii albe corespunzătoare de la zero la zero.
Corpul gri are un grad de absorbție a luminii aproape de absorbția CT. Coeficientul de absorbție este 1, în timp ce corpul gri este aproape de 1 și este, de asemenea, independent de lungimea de undă a radiației sau absorbției. Distribuția energiei emise din spectru pentru corpurile gri pentru fiecare temperatură dată este similară cu distribuția energiei HT la aceeași temperatură, dar intensitatea radiației este de câteva ori mai mică (figura 23).
Pentru corpurile nemetalice, absorbția este selectivă și depinde de lungimea de undă, astfel încât acestea sunt considerate gri doar în anumite intervale înguste de lungimi de undă pentru care coeficientul de absorbție este aproximativ constant. În regiunea vizibilă a spectrului, proprietățile corpului gri sunt cărbune (# 945; = 0,8)<сажа (α = 0,95) и платиновая чернь (α = 0,99).
Corpurile selective (selective) au culoarea și sunt caracterizate de curbele dependenței coeficienților de reflexie, transmisie sau absorbție de lungimea de undă a radiației incidentate. Atunci când este iluminată de lumina albă, culoarea suprafeței acestor corpuri este determinată de valorile maxime ale curbei de reflexie spectrală sau de valoarea minimă a curbei de absorbție spectrală. Culoarea corpurilor transparente (filtre luminoase) este determinată în principal de curba de absorbție (densitatea D) sau de curba de transmisie # 964; Curbele de absorbție și transmitere spectrală caracterizează problema corpurilor selective numai pentru lumina albă. Când sunt iluminate cu lumină colorată, curbele spectrale de reflexie sau de transmisie se modifică.
Alb, corpurile gri și negru - este o senzație vizuală cromatică aplicabilă suprafețelor de reflexie și transmisie a mediilor transparente. Acromatic exprimate grafic linie orizontală sau abia vizibilă linie ondulată paralelă cu axa absciselor și situată la un alt nivel, pe axa ordonatelor în gama de lungimi de undă de lumină (Fig. 24, a, b, c). Sensibilitatea culorii albe creează suprafețe cu cel mai mare coeficient uniform
reflecții asupra spectrului (# 961; = 0,9, 0,7 - hârtii albe). Suprafețele gri au un coeficient uniform de reflexie p = 0,5. 0.05. Suprafețele negre au # 961; = 0,05. 0,005 (pânză neagră, catifea, blană). Distincția este aproximativ și condiționată. Pentru medii transparente (de exemplu, filtre neutre de gri) caracteristicile cromatice exprimate prin absorbția linie orizontală (densitate D, care indică gradul în care lumina albă este slăbit).
Luminozitatea suprafeței este gradul relativ de senzație vizuală care apare ca urmare a efectului culorii radiației reflectate asupra celor trei centre de vizualizare a culorii. Din punct de vedere grafic, luminozitatea este exprimată prin densitatea totală a acestei radiații în domeniul luminii albe. În lumina generală, luminozitatea este folosită incorect pentru cuantificarea vizuală a diferenței dintre două suprafețe adiacente, care diferă în luminozitate.
Luminozitatea suprafeței albe, iluminată de lumina albă. Ca 100% se ia ușor o suprafață de culoare albă (acoperită cu acid sulfuric de bariu sau magneziu) cu # 961; = 0,99. În același timp, aria care o caracterizează pe grafic (figura 24a) este limitată de linia de luminozitate la nivel # 961; = 1 sau 100%. În practică, suprafețele albe sunt considerate ca fiind albe, luminozitatea cărora corespunde cu 80-90% (# 961; = 0,8, 0,9). Linia de luminozitate a suprafețelor gri se apropie de axa absciselor (Figura 24, e), deoarece reflectă o parte a luminii albe. Linia de luminozitate a catifea neagra, care practic nu reflecta lumina, este combinata cu axa abscisa.
Greutatea mai mică a suprafețelor de culoare iluminate cu lumină albă, se determină pe aria graficului delimitată de curba de reflectanță spectrală. Deoarece zona diform poate să nu reflecte gradul cantitativ de luminozitate, se traduce într-un dreptunghi cu o suprafață de bază de pe axa x (fig. 24 c, d, e). Înălțimea dreptunghiului determină ușurința în procente.
Greutatea mai mică a suprafețelor de culoare iluminate cu lumină colorată, exprimată în zona delimitată de grafic curba obținută prin înmulțirea caracteristica spectrală a iluminării pe reflexie suprafață caracteristică spectrală. În cazul în care culoarea luminii nu este același lucru ca și culoarea suprafeței, lumina reflectată își schimbă nuanța, saturație și luminozitate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: