Luther állapot

A színes fényképezés , valamint a színmérő technológia, a Luther állapotban van technikai feltétel alkalmas elemzési komponensek , amelyekkel az emberi színérzékelést kell szimulálni a lehető legjobb módon. Ez a követelmény nevezték el a német kolloid és fotó kémikus Robert Luther , aki először fogalmazta meg 1927-ben az ő tudományos könyv köréből színinger mutatókat .

A Luther-feltétel megfogalmazása

Tristimulus görbék: Luther azt követelte, hogy - figyelembe véve a színes film anyagának érzékenységét - a színszűrő rétegek áteresztőképessége szimulálja az X (piros), Y (zöld) és Z (kék) háromféle kúp spektrális érzékenységi görbéjét .

Robert Luther a kémiai Nobel-díjas , Wilhelm Ostwald egyik legfontosabb tanítványa volt . A tényleges kutatás és oktatás területén Luther volt fotózás , de mint a doktori témavezető Ostwald is foglalkozott az elmélet a színek . Ez érthetővé teszi, hogy Luther fontos előrelépéseket tett a színes fényképezés és a színméréstechnika területén.

Egyrészt kidolgozott egy folyamatot, amelyet később a fotóanyagok spektrális érzékenységének szabványosítására használtak . Másrészt a fekete-fehér fotózásból ismert fényérzékeny információhordozót, ezüst-bromidot színes fényképezéshez kívánta felhasználhatóvá tenni azáltal, hogy az ezüstön keresztül összekapcsolt reakció segítségével egy festéket elpusztított, így egy második fejlesztés során lépésben egy festékkép jön létre a hagyományosan kifejlesztett ezüst kép helyett (ezüst színű fehérítési eljárás).

Kutatásának közvetlen célja vékony rétegek létrehozása volt, amelyek spektrális szűrőhatásának lehetővé kell tennie a színes filmek megvilágítását és fejlesztését. Így a színkorrekt háromrétegű színes film egyik úttörője volt, mivel az 1930-as évek óta gyártják.

Ehhez megfelelő színszűrőkre volt szüksége, amelyek képesek szimulálni az emberi színérzékelést, figyelembe véve a fényképészeti anyagok spektrális érzékenységét . Ennek alapján trichromatism - azaz színlátás a vörös, zöld és kék-érzékeny csapok a retinája a szem - kereste három könnyű elemzés szűrőket, amelyeknek spektrális áteresztési szint olyan volt, hogy nem az igazságosság , hogy az érzékenység a fotoreceptorok a retina, ugyanakkor figyelembe vette a fotóanyag spektrális érzékenységét is. Az akkor használt filmanyagok spektrális érzékenysége ( 1927 ) alapján leírta a szűrők átviteli görbéit A színinger- mérőszámok területéről című munkájában , amelyek alkalmasak trikromatikus színelemzésre vagy mérésre.

Az elemző szűrők spektrális transzmisszióját , azaz fénycsillapítási tényezőjüket a hullámhossz függvényében a görbék írják le ${\ displaystyle \ tau (\ lambda) \! \,}$${\ displaystyle \ tau \! \,}$${\ displaystyle \ lambda \! \,}$

${\ displaystyle \ tau (\ lambda) _ {X} \! \, = k_ {X} \ cdot {\ frac {{\ bar {x}} (\ lambda)} {s (\ lambda)}}}$a piros-narancs szűrőelemzéshez ,

${\ displaystyle \ tau (\ lambda) _ {Y} \! \, = k_ {Y} \ cdot {\ frac {{\ bar {y}} (\ lambda)} {s (\ lambda)}}}$a zöld szűrő elemzéséhez és

${\ displaystyle \ tau (\ lambda) _ {Z} \! \, = k_ {Z} \ cdot {\ frac {{\ bar {z}} (\ lambda)} {s (\ lambda)}}}$A kék-ibolya szűrő elemzés

Val vel

• a szűrők általános csillapító hatásának mércéje , azaz 0 és 1 közötti együtthatók;${\ displaystyle k_ {X}, k_ {Y}, k_ {Z} \! \,}$
• a három retinális kúp érzékenységi görbéje (1931-ben nevezték el és szabványosítva CIE - norm spektrális érték görbék );${\ displaystyle {\ bar {x}} (\ lambda), {\ bar {y}} (\ lambda), {\ bar {z}} (\ lambda)}$
• A spektrális érzékenységi görbéje a megfelelő fény vevő (ezüst-bromid réteg a színes film, érzékelő a három hatótávolságú eszköz).${\ displaystyle s (\ lambda) \! \,}$

Ezek a képletek szavakkal a következőképpen értelmezhetők: Nem csak a színszűrők, hanem a fényvevő is elemzési komponens. Mindig együtt dolgoznak, ezért mindig össze kell hangolni őket.

Ennek eredményeként Luther általános követelményt támasztott a színlátás technikai szimulációjával kapcsolatban is.

A Luther-állapot mai jelentése

Alkalmazás színméréstechnikában

A színes fotózás mellett az 1927-ben megfogalmazott Luther-feltétel különösen fontossá vált a színmérés szempontjából. Mert a színméréstechnika alapjai már rögzítve vannak benne. A Luther-állapotot először a három tartományba eső mérőeszközöknél ( koloriméter ) vették figyelembe , a legegyszerűbb felépítésű színmérő eszközöknél . A kolorimétereknek három szűrőjük van, amelyek spektrumátbocsátása az érzékelők spektrális érzékenységével kapcsolatban pontosan megegyezik a standard spektrális értékgörbékkel ( tristimulus görbék ). Ma ezeket az eszközöket csak monitorok vagy színes folyadékok mérésére használják. A beeső fénymérő készülékekben a mérő fényforrás spektrális eloszlását (hozzávetőlegesen egy szabványos megvilágítóval) a mért értékek kiszámításakor is figyelembe veszik. Monitor mérésekhez a D50 szabványos megvilágítót matematikailag mindig szimulálták referenciaként.

2000 óta ez a módszer reneszánszát éli a videokamerák színmérőként történő alkalmazásával. A kamera CCD vagy CMOS érzékelői nem állnak a vörös, zöld és kék csatornáknál szokásos spektrális átviteli szűrők mögött. A három szűrő inkább a tristimulus görbék spektrális jellemzőivel rendelkezik. Ily módon a videokamera gyors és meglehetősen megbízható detektorgá válik a legkisebb színkülönbség elérése érdekében. A fő alkalmazás a nyomdagépek ellenőrzési rendszereinek bővítése a színingadozások automatikus minimalizálására szolgáló funkcióval.

A modern színmérő eszközök , azaz a spektrofotométerek és a spektrális sűrűségmérők szintén megfelelnek a Luther-követelménynek. Noha a három tartományú szűrőkészlet helyett polikromátorral rendelkeznek , amely a fényt minden spektrális színre felosztja, a fényforrás - polikromátor - érzékelők (előszűrő / blokkoló szűrő) érzékelők mégis képesek szimulálni az emberi színlátást. Ez úgy lehetséges, hogy kiszámoljuk a megfelelő színindexet a mért spektrális reflexióból .

A Luther-feltétel szándékos megsértése

De hasznos alkalmazásokat is létrehozhatunk Luther követelményének szándékos megkerülésével. Ily módon a valóságnak megfelelő színvisszaadást kell elérni a több spektrumú fényképezés során. Éppen ezért ez a színes kamera alkalmazás nem három trikromatikus elemző szűrőt használ a kamera érzékelője előtt, hanem legalább hetet egy upstream szűrőkeréken. Mivel ezeknek a szűrőknek a spektrumátbocsátása a lehető legnagyobb mértékben átfedésben van, nagyobb információsűrűség érhető el az egyes szűrőcsatornák alatti egyedi mérésekkel és azok későbbi számítási "összekapcsolásával", összehasonlítva a spektrális sűrűségmérő információs sűrűségével . Az elsődleges cél egy nagyobb eredeti adatszíntér létrehozása, mint ami egy hagyományos RGB kamerával lehetséges lenne. A szintézis oldalon, vagyis az ofszetnyomtatásnál természetesen a szokásos négy nyomdafestéknél többet kell használni - például a Hexachrome rendszerből - annak érdekében, hogy a nyomtatásban is lényegesen nagyobb színteret érjünk el.

Luther-Nyberg színes test

Az ő iránti kereslet háromszínű szűrők, Luther is kifejlesztett az ötlet egy színtér számára karosszéria színek ( azaz anyagokat tartalmazó színes pigmentek ) a fent említett cikkben köréből színinger mutatókat , amit az úgynevezett színtér . De ellentétben Ostwald színes testével, Ostwald kettős kúpjával (1918), Luther nem önkényesen kör alakú, hanem nyolc kiválasztott optimális színre épülő színtérmodellt hozott létre . A színminta -Messwertkurven X, Y, Z színminták, amelyek szerint az optimális színek legközelebb jöttek, Luther-t könnyebben kezelhető színtérkoordinátákban ítélték el. Erre a célra létrehozta az úgynevezett M₁ és M₂ színmomentumokat, mint színtér-tengelyeket - kvázi nyomatékokat, amelyek egymásra merőlegesek és megtámadják a színtest A (szürke tengelye) könnyű tengelyét. A színmomentumok a színinger-görbék központosításán alapulnak (X ', Y', Z 'jelöléssel) annak érdekében , hogy fényességüket a fehér fény ( fénytípus ) spektrális összetételétől függetlenül figyelembe lehessen venni; a fénytípushoz kapcsolódó összes X, Y és Z koordináta felveszi a 100 értéket.

${\ displaystyle M_ {1} \! \, = Y'-X '}$

${\ displaystyle M_ {2} \! \, = Y'-Z '}$

Míg M₁ és M₂ a színtípust , vagyis az árnyalatot jelenti bizonyos fokú telítettség mellett, az M₁ és M₂ metszéspontján függőlegesen futó tértengely-koordináta jelzi az A könnyűség referenciaértékét. Ily módon a színtérmodellben meghatározható egy réteg a kiválasztott optimális színek minden egyes A = 0 ... 100 fényerő-szintjéhez, amelynek kontúrja megfelel a maximálisan telített színárnyalatoknak. Melyik telítettség (színtelítettség) adott színárnyalat (színárnyalat) is meg lehet határozni a színes pillanatok M, és MTre a euklideszi távolság a színhelye (a továbbiakban: Luther mint kromatikus pillanatban M ) a színtér tengelyre A (ahol M₁ = M₂ = 0 és a képletből kiesik) számítsa ki:

${\ displaystyle M \! \, = {\ sqrt {M_ {1} ^ {2} + M_ {2} ^ {2}}}}$

Egy évvel később Nicholas D. Nyberg svéd fizikus munkájában leírta, hogy a test színeit felépíti az űrben, a fény minden érzetét azonos színtér-konstrukcióval írja le, ezért azóta a Luther Nyberg'schen-színű irodalomban test vagy Luther-Nyberg színű test szól.

irodalom

• Luther, Robert: A színinger-mérőszámok területéről. Műszaki fizika folyóirat 8 (1927), 540-558
• Nyberg, ND: A színtest szerkezetéről az összes fényérzet térében. Zeitschrift für Physik 52 (1928), 406–410
• Richter, Manfred : Bevezetés a kolorimetriába. Walter de Gruyter - Göschen-gyűjtemény, 2608. évfolyam , Berlin és New York, 1976. ISBN 3-11-004751-9

Egyéni bizonyíték

1. ↑ Színérzékelők és spektrális technológiák. TU Ilmenau , Számítástechnikai és Automatizálási Kar, Grafikus Adatfeldolgozás Tanszék, hozzáférés 2020. december 13 . 
2. ↑ IDD: koloriméterek. Gyakorlati színmérés és színtudomány a papírtechnikában . TU Darmstadt , pp. 17-21 , archivált az eredeti szóló 2014 ; Letöltve: 2010. február 5 . 
3. ↑ Advanced Vision Technology Ltd: SpectraLink Online Press / Job színellenőrzés és -kezelés ( Memento , 2009. december 29., letöltve az internetes archívumban ), 2010. február 14.
4. ↑ Kutatási terület - multispektrális technológia : RWTH Aachen University : Kutatási terület multispektrális technológia (multispektrális színes képrögzítés) , hozzáférés: 2010. február 4.
5. Ech visszhangprodukciók: ( Memento , 2010. augusztus 24., az Internetes Archívumban ) . R. Luther, ND Nyberg , hozzáférés: 2010. február 4.
6. ↑ Eckhard Bendin : A modern színmérés meghatározó alapjai. In: Drezdai Egyetemi Lap . 20. évfolyam, 3. szám, 2009. február 17., 8. o. (Lásd a fotót).