СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦВЕТОВЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ОТТЕНКОВ БЕЛЫХ ЭМАЛЕЙ

 

Величко А.Ю.

магистрант

Рябова А.В.

доцент, к.т.н.

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

Россия, г. Новочеркасск

Аннотация: Рассмотрены  особенности различных моделей определения цветовых характеристик  и определения параметров цветовых оттенков белых стеклокристаллических эмалевых покрытий для стальных изделий. Отражено преимущество аппаратно-независимой модели CIE Lab.

Ключевые слова: эмалевое покрытие, цветовые оттенки, белизна, яркость, цветовые модели

 

Широкое применение белых непрозрачных стеклокристаллических эмалевых покрытий для стали  в промышленности вызывает необходимость изучения белизны эмалевого покрытия для улучшения эстетико-потребительских характеристик.

Для защиты внутренних и наружных поверхностей эмалированных стальных изделий наиболее широко применяют титансодержащую покровную стеклокристаллическую эмаль с высокой степенью заглушенности (непрозрачности). Эмаль данного вида  отличается высокой белизной благодаря наличию в ней в качестве глушащей фазы диоксида титана.

Белизна – важнейшая характеристика качества эмалированных изделий, которая определяет их конкуренто­способность.

По опыту известно, что все белые стеклокристаллические эмалевые покрытия имеют тот или иной оттенок (голубой или желтый) и поэтому становится необходимым определение не только качества изделий по белизне и яркости, но и по методу колориметрической оценки, позволяющему измерять цветовые различия между выпускаемой продукцией и контрольным образцом. В связи с этим актуальной проблемой является как выбор метода колориметрической оценки цветовых оттенков белых эмалей, так и системы показателей для цветоразличения  по виду материала.

Цвета выражаются с помощью различных математических моделей. А инструментом для определения значений показателей служит спектрофотометр.

Наиболее часто используемые цветовые модели можно разделить на три группы:

§  аппаратно-зависимые – модели данной группы описывают цвет применительно к конкретному, цветовоспроизводящему устройству – RGB, CMYK;

§  аппаратно-независимые – эта группа цветовых моделей для того, чтобы дать однозначную информацию о цвете – CIE XYZ, CIE Lab;

§  психологические – эти модели основываются на особенностях восприятия человека – HSB, HSV, HSL.

RGB. Данная цветовая модель описывает цвет источника света (сюда можно отнести, например экран монитора или телевизора). Из огромного множества цветов, в качестве основных было выделено три цвета: красный (Bed), зеленый (Green), синий (Blue). Первые буквы названий основных цветов образовали название цветовой модели RGB. Обладает большим цветовым охватом. Когда смешиваются два основных цвета, получившийся цвет осветляется: красный и зеленый дают желтый, зеленый и синий дают голубой, из синего и красного получается пурпурный. Если смешать все три основных цвета, образуется белый. Такие цвета называют­ся аддитивными. Такая цветовая модель предполагает, что вся палитра цветов складывается из светящихся точек. Так как RGB аппаратно-зависимая модель, то одна и та же картинка на разных мониторах может отличаться по цвету, потому что экраны этих мониторов сделаны по разным технологиям или они по-разному настроены. Плюс этой модели состоит в том, что она описывает все 16 миллионов цветов, а минус в том, что при печати часть (самые яркие и насыщенные) этих цветов теряется. Данная модель RGB используется в большей степени в веб-дизайне.

CMYK. Если предыдущая модель описывает светящиеся цвета, то CMYK наоборот, для описания цветов отраженных. Еще они называются субтрактивными («вычитательными»), потому что они остаются после вычи­тания основных аддитивных. Так как цветов для вычитания три, то и основных субтрактивных цветов тоже будет три: голубой, пурпурный, желтый. Когда смешиваем две субтрактивных краски, то результирующий цвет затемняется, а если смешать три, то должен получиться черный цвет, но на практике вместо глубокого черного цвета получится грязный темно-коричневый. Чтобы компенсировать эту проблему добавили четвертую краску черного цвета, она и добавила последнюю букву в названии цветовой модели СCyan (Голубой), МMagenta (Пурпурный), YYellow (Желтый), КblacK (Черный).

Важно отметить, что числовое значение краски в CMYК не может само но себе описать цвет. Числовые значения CMYK являются лишь набором аппаратных данных, используемых в печатном процессе для формирования изображения, и не определяют цвет однозначно.

Данная система  используется в области печатной продукции.

Модель HSB заявлена как аппаратно-независимая, но в её основе лежит RGB. Минусом модели HSB является необходимость конвертировать ее в RGB для отображения на экране монитора или в CMYK для печати. Эта модель используются в обработке фотографий.

CIE  Lab.  Эту модель создала CIE (Международная комиссия по освещению) для того, чтобы уйти от недостатков предыдущих моделей. Было необходимо создать аппаратно независимую модель для определения цвета независящую от параметров устройства [1,с.26].

В модели CIE Lab цвет представлен тремя параметрами:

§ L – светлота L (изменяется от 0 до 100, то есть от самого темного до самого светлого);

§ a – хроматический компонент в диапазоне от зеленого до красного;

§ b – хроматический компонент в диапазоне от синего до желтого.

При переводе цвета из какой-нибудь модели в CIE Lab, все цвета сохраняются, так как пространство Lab самое большое. Поэтому данное пространство используют как посредника при конвертации цвета из одной модели в другую.

В отличие от цветовых пространств RGB или CMYK, которые являются, по сути, набором аппаратных данных для воспроизведения цвета на бумаге или на экране монитора, Lab однозначно определяет цвет. Поэтому метод определения с помощью системы CIE Lab наиболее точно из всех изученных систем описывает колориметрические показатели различных поверхностей.

Цветовая модель CIE Lab по сравнению с RGB и CMYK, позволяет более точно измерить цвет. Поэтому, CIE Lab является абсолютной моделью, а CMYK и RGB относительными. При любом преобразовании изображения из одной цветовой модели в другую вначале выполняется внутреннее преобразование в модель CIE Lab. Большим преимуществом модели CIE Lab является её независимость от устройства, и тот факт, что её цветовая гамма является наибольшей (следовательно, содержит широкий диапазон цветов), а также, полная независимость яркости L от цветовых компонентов a, b.

В данной работе был рассмотрен ряд современных физических методов оценки цветовых характеристик, их возможность наиболее объективно и полно изучать свойства белых стеклокристаллических эмалевых покрытий на стальных изделиях.

Литература:

1.  Величко А.Ю., Хорошавина В.В. Оценка эстетико-потребительских свойств белых эмалевых покрытий для стали // Наука сегодня: история и современность. – Вологда: Научный центр «Диспут», 2016. ч. 1. – С. 25-27.

2.  Рябова А.В., Величко А.Ю., Хорошавина В.В., Климова Л.В. Особенности кристаллизации белых титаносодержащих стеклоэмалей // Национальная ассоциация ученых: ежемесячный науч. журн. – 2015.  – № 3 (8), ч. 3. – С. 114-117.