سنسورهای تشخیص رنگ (2)
ساعت ٥:۳٥ ‎ب.ظ روز جمعه ۱٤ دی ،۱۳۸٦  

این هم سری دوم از مقاله سنسورهای تشخیص رنگ .

.لطفا سوالات ومباحث خود را از طریق ایمیل یا قسمت نظرات مطرح کرده تا در حد بضاعتم به آن بپردازم.

لطفا رسم امانتداری را رعایت کنید.ودر صورت استفاده ا این مقاله مکلیه مقالات این وبلاک، حتما نام نویسنده وسایر مشخصات منبع ان ذکر کنید.

 

سنسورهای تشخیص رنگ (2)

 

ترکیب رنگ

اگر ترکیب سه رنگ از نور بتواند رنگ سفید تولید کند، آنها را رنگهای اصلی می‌نامند. رنگهای افزودنی اصلی استاندارد عبارتند از: قرمز، سبز و آبی.

دو رنگی که از ترکیبشان سفید بدست می‌آید متمم نامیده می‌شوند. رنگ متمم یک رنگ اصلی را رنگ فرعی (Secondary Color) می‌گویند.

رنگهای فرعی یا متمم رنگهای قرمز، سبز و آبی به ترتیب: آبی روشن متمایل سبز (Cyan)، بنفش (Magneta) و زرد می‌باشند. این سه رنگ اغلب به عنوان رنگهای کاستنی اصلی خوانده می‌شوند. زمانیکه این سه رنگ ترکیب می‌شوند، سیاه را بدست می‌دهند.

همانطور که می‌دانیم ویژگی رنگی یک جسم زمانی بدست می‌آید که با نور سفید روشن شده که از جذب برخی از طول موجها و بازتاب بقیه، رنگ آن درک می‌شود. رنگ بدست آمده از این روش را به عنوان ترکیب کاستنی رنگ می‌شناسند. در مقام مقایسه، رنگهایی هم وجود دارند که از ترکیب سه نور رنگی متفاوت بدست می‌آید. رنگهای که از ترکیب آنها ناحیه گسترده‌ای از دیگر رنگها را تولید می‌کنند سه رنگ قرمز، سبز و آبی می‌باشند. این سه رنگ پایه همان رنگ‌های اصلی هستند به این روش ترکیب افزودنی رنگ گویند. بنا به آنچه گفته شد دو روش برای رنگهای بدست آمده وجود دارد.

منابع نوری

نور قابل رویت، یک نوع انرژی است که به گروه ا مواج الکترومغناطیسی متعلق میباشد که ا مواج رادیویی و اشعه‌های ایکس،ماوراء بنفش و مادون قرمز را نیز در بردارد. نور را میتوان به وسیله طول موجش مشخص کرد. مناسب‌ترین واحد اندازه‌گیری آن میلی میکرون  یا نانومتر n m میباشد. هر نانومتر برابر با 6- 10 میلیمتر است.

حساس بودن نسبی چشم به طیف مرئی امواج الکترومغناطیس  به نوار خیلی باریکی محدود می شود که این طیف  تقریباً  بینn m 380 تا n m 750 قرار گرفته است.

رنگی که ما به نام آبی میشناسیم تقریباً در پائین‌ترین این طول موجها یعنی تا n m480 قرار می‌گیرد، سبز تقریباً بین 480 و 560، زرد بین 560 و 590 نارنجی بین 590 و 630، و قرمز در طول موجهای بلندتر از 630 نانومتر قرار میگیرد.

بسیاری از اشیائی که بنام منابع نوری شناخته می‌شوند مانند خورشید، فلزهای داغ مانند فیلامنتهای لامپها، لوله‌های فلورسنت و غیره، نور سفید یا تقریباً سفید از خود نشر می‌دهند. اسحق نیوتون در سال 1730 نشان داد که نور سفید تمام طول موجهای مرئی را در بر دارد. نور ناشی از هر منبع را میتوان به وسیلة انرژی نسبی (یا مقدار نور) که در هر طول موج ایجاد میکند، مشخص کرد، منحنی این انرژی نسبت به طول موج، منحنی توزیع انرژی طیفی (SPECTRAL ENERGY DISTRIBUTION CURVE) منبع نوری نامیده می شود. نمونه مهمی از توزیع انرژی طیفی، میانگین نور  روز  (AVERAGE DAYLIGHT )است که در شکل (1-2) نشان داده شده است

شکل (1-2)  توزیع انرژی طیفی، یا انرژی نسبی برای هر طول موج، برای نمونه ای از نور  روز.

یک گروه خیلی مهم از منابع نوری «اجسام سیاه» ("BLACK BODIES") میباشند، و به این دلیل به آنها اجسام سیاه گفته میشود که آنها هیچوقت سیاه نیستند مگر در مواقعی که سرد ‌باشند. وقتی به این اجسام حرارت دهیم مانند فلزات از خود نور بیرون میدهند، اول یک نور قرمز کم درخشش مثل یک میله فلزی داغ و بعد هر چه حرارت بیشتر بشود، نور سفیدتر و درخشانتری مانند فیلامنتهای لامپ از آن‌ها بیرون می‌آید.

اجسام سیاه «واقعی» محفظه‌های توخالی حرارت داده شده‌ای هستند و دلیل اهمیت آنها در اینست که توزیع انرژی طیفی و بنابراین رنگ آنها، فقط  به درجه حرارتشان بستگی دارد. درجه حرارت اجسام سیاه «درجه حرارت رنگ» ("COLOUR TEMPERATURE") نامیده می‌شود. فیلامانهای تنگستن (TUNGSTEN FILAMENTS) که در لامپهای معمولی به کار برده می شوند، تقریباً مانند اجسام سیاه می باشند، لیکن درجه حرارت رنگ آنها با درجه حرارت خود فیلامنتها برابر نیست.

با اینکه اجسام سیاه به خاطر سادگیشان بسیار مهم می‌باشند، ولی خیلی از منابع نوری طبیعی و مصنوعی شامل نور خورشید، نور روز،  لوله‌های فلورسنت و انواع لامپهای قوس الکتریکی (ARC LAMPS ) جسم سیاه نیستند. بیشتر لامپهای قوس الکتریکی، مانند قوس های الکتریکی جیوه، نئون، و سدیم تمام طول موجها را از خود بیرون نمی‌دهند بلکه فقط چند طول موج مشخص (خطوط LINES) بیرون می دهند که از مشخصات و خصوصیات جسم به کار رفته در قوس، می باشد، و توزیع انرژی طیفی آنها متوالی نبوده بلکه تمام انرژی نوری که بیرون می‌دهند درچند نوار باریک طول موجی متراکم می شود.

لامپهای فلورسنت،  توزیعات انرژی طیفی متوالی بر روی چند خط معین نامتوالی دارند.

 برای مشخص کردن رنگ، چندین منبع نوری استاندارد تعیین شده است.  یکی از آنها که منبع نوری A سی. آی . ئی (CIE SOURCE A) نام دارد، یک لامپ فیلامنت تنگستن میباشد که در درجه حرارت رنگ 2860 عمل می‌کند و منحنی توزیع انرژی این لامپ در شکل (5-2) نشان داده شده است. منابع نوری B و  C سی. آی. ئی از منبع نوری A توسط فیلترهای مایعی که در مسیر آن قرار می گیرد، به دست می‌آیند. منبع نوری B، با توجه به حرارت رنگ  5000، تقریباً نمایانگر نور خورشید در ظهر میباشد. منبع نوری C ، تقریباً  6500، شباهت زیادی به نور متوسط روز دارد. منبع نوری دیگری که از آن به نحو وسیعی در همانند کردن رنگ استفاده می‌شود، مکبث 7500 ( MACBETH 7500) می باشد که توسط تغییر نور لامپ فیلامان تنگستن به وسیلة فیلترهای شیشه‌ای به دست می آید.

 

 نتیجه : چندین توزیع انرژی طیفی مختلف می توانند همان اثر بصری را داشته باشند که ما بنام یک رنگ می شناسیم. در نتیجه رنگ درک شده از یک شیئی یا از یک منبع نوری چگونگی توزیع انرژی طیفی را برای ما روشن نمی سازد، اما اگر ما چگونگی توزیع انرژی طیفی را بدانیم، می توانیم همیشه رنگ درک شده را بیان کنیم.

 

نویسنده : میثم پریشانی 1385

پایان قسمت دوم .


کلمات کلیدی: