Отражение красочного слоя

На нескольких примерах покажем, как пользоваться некоторыми из формул, полученных из теории Кубелки — Мунка, для решения вопросов, связанных с отражением и непрозрачностью красочных слоев. Значения th и даны в табл. Д Приложения. [c.478]

Этому методу присущ ряд недостатков. Метод зависит от точности определения толщины слоя, которая необходима для скрытия рисунка. Даже при нормализованном освещении искусственным дневным светом суждения наблюдателей о необходимой толщине слоя могут расходиться, т. е. конечные результаты испытания довольно неопределенны. Это привело к разработке методов определения кроющей способности, основанных на измерении отражения красочного слоя на белой Яш и на черной Яъ подложках. Отношение Я Яу, принято называть коэффициентом контраста. [c.466]

Слой материала имеет верхнюю и нижнюю границы, а также внутреннюю область, толщина которой мала по сравнению с ее длиной и шириной. Часть света, падающего на верхнюю границу, отражается, не проникая внутрь слоя. Характер углового распределения этого отраженного потока определяет, является ли слой глянцевым или матовым. Часть падающего света проникает внутрь и частично поглощается оставшаяся часть выходит из слоя через верхнюю или нижнюю границу. От способности слоя поглощать и рассеивать проходящий световой поток зависит, будут ли видимы или невидимы цвет и структура основы. Это свойство известно как непрозрачность или укрывистость. Глянец и укрывистость являются коммерчески важными свойствами, так как они существенно влияют на цвет окрашенной поверхности. Вопрос о составлении и применении красочных слоев для различны. целей является одним из важных секретов производства, используя которые многие отрасли промышленности удовлетворяют потребности общества. [c.443]

ВЫХОДИТ наружу и может попасть в поле зрения наблюдателя. Очевидно, что многократное отражение и рассеяние играют важную роль в проявлении цвета красочных слоев. [c.464]

Допуская, что поток, падающий на нижнюю сторону верхней границы красочного слоя, является идеально диффузным, можно усреднить коэффициенты внутреннего отражения Френеля по всем углам падения, чтобы сравнить поток, претерпевший много- [c.464]

Уравнение (3.9) не учитывает отражение от верхней границы слоя (первое ограничение). Поэтому оно строго справедливо лишь для красочных слоев, погруженных в среду с таким же показателем преломления, как у связующего самого слоя например, для слоя краски или пластмассы, погруженного в глицерин, что практически не представляет интереса. Однако акварели, бумага и текстиль представляют собой красочные слои, рассеяние которых вызвано соприкосновением частиц пигмента с воздухом. Можно считать, что связующим веществом в таких слоях является воздух. Поэтому уравнение (3.9) с успехом можно применить к слоям акварельной краски, к бумаге и текстилю. [c.470]

Последнее, наиболее существенное ограничение уравнения (3.9) состоит в том, что оно справедливо лишь для монохроматического света. Если S и К незначительно изменяются с длиной волны (что имеет место для красочного слоя, близкого к белому), то уравнение (3.9) пригодно для расчета отражения света, состоящего из смеси монохроматических излучений. При расчете отражения света другими красочными слоями уравнение (3.9) следует применять для каждой спектральной составляющей в отдельности. [c.471]

Ливии, идущие вправо вверх, соответствуют постоянным значениям Н линии, идущие влево вверх,— постоянным значениям рассеивающей способности 8Х. Первое семейство линий позволяет определить изменение непрозрачности Сд gj и отражения Ва красочного слоя на черной основе в зависимости от толщины Л, второе семейство позволяет определить изменение свойств красочного слоя при добавлении черного. [c.472]

Отражение основы, на которой лежит красочный слой [c.475]

Использование других анализов. Одним из основных предположений, используемых в теории Кубелки — Мунка, является предположение о том, что светорассеивающие частицы по сравнению с элементарным слоем толщиной dX, рассматриваемым в уравнениях (3.7) и (3.8), относительно малы. Можно легко себе представить красочные слои, в которых это условие не соблюдается. Например, когда пигментные частицы так велики, что сами становятся непрозрачными, теория Кубелки — Мунка совсем не применима. В этом случае следует учитывать только отражение от верхнего слоя частиц, а Л , всего слоя можно рассчитать по законам смешения цветов с их усреднением. Так, например, R[c.504]

За последние десятилетия в качестве пигментов большое применение нашли алюминиевые порошки, которые в лакокрасочной технике называют пудрами или бронзами. Широкое распространение этих пигментов объясняется чешуйчатой формой их частиц. При нанесении алюминиевой краски на окрашиваемую поверхность частицы алюминия располагаются параллельно поверхности красочного слоя. Являясь миниатюрными зеркалами, такие частицы зеркально отражают весь падающий на них свет, в том числе и коротковолновый, и поэтому сильно замедляют процесс старения красочной пленки, а следовательно, и удлиняют срок ее службы. Кроме того, отражение красных и инфракрасных лучей предохраняет окрашенное изделие от нагревания. Это последнее обстоятельство широко используется нефтяной промышленностью и транспортом. Окраска нефте- и бензохранилищ, а также железнодорожных цистерн краской, содержащей в качестве пигмента алюминиевую пудру, предохраняет их от нагревания солнечными лучами и уменьшает таким образом испарение наиболее дорогих легколетучих фракций. [c.32]

Величина R в уравнении (3) выражает коэффициент отражения образца, которое было бы при отсутствии отражения света поверхностью. Для некоторых образцов, таких, как ткань или матовая бумага, отражение света поверхностью незначительно и R будет примерно таким же, как и измеряемый коэффициент отражения. Для таких материалов уравнение (3) может быть использовано без изменений, как это и делалось многими исследователями [6, 7]. Некоторые виды образцов, как, например, красочные пленки, пластмассы и керамика, являются диэлектриками с определенным показателем преломления. Когда свет проходит через поверхность такого материала в глубь образца или выходит из него наружу, резкие изменения показателя преломления вызывают отражение части света. Поэтому для образцов, представляющих собой слой диэлектрика, в уравнение (3) должна быть внесена поправка, учитывающая влияние коэффициента отражения света от поверхностей слоя. [c.113]

Одно такое графическое решение Джадда [322], имеющее очевидную практическую ценность, широко использовалось в промышленности. График построен в координатах Rg — отражение красочного слоя на идеально черной основе с нулевым отражением Rg = 0) (ось ординат) и коэффициент контраста — RjR(ось абсцисс). На этом графике даны линии постоянного R и линии постоянного произведения S на толщину слоя X (произведение SX называется рассеивающей способностью). На рис. 3.12 дано такое решение для величины укрывистости по TAPPI, отложенной по оси абсцисс при Со,89 = i o/- o,89- Ордината при Со,8э = 1 — геометрическое место точек, представляющих собой совершенно непрозрачные красочные слои. Все линии постоянных значений [c.471]

Для поверхности красочных слоев коэффициент зеркального отражения (отношение отраженного потока к падающему) достигает 1 только при почти скользящем по поверхности пучке света (1 90°). Зеркальное отражение поверхности зависит от (относительного) коэффициента преломления света (или от отношения скорости распространения света в воздухе к скорости света в той части слоя, которая прилегает к поверхности). Этот высокоглянцевый участок красочных слоев состоит из связующего вещества почти прозрачной среды, содержащей частицы пигмента. [c.444]

Применяя методы расчета к решению дифференциальных уравнений (3.7) и (3.8), Кубелка и Мунк [376] получили общее выражение для коэффициента отражения В, как функции толщины X любого Красочного слоя с известными коэффициентами поглощения и рассеяния К и 8, лежащего на основе с коэффициентом отражения Rg [c.469]

Вое идут слева направо с уклоном вверх, показывая по величине Rq, как постепенно укрывается черная основа с нарастанием толщины красочного слоя. Так, например, двигаясь по линии постоянного значения В до величины SX = 2, можно определить, как увеличится Bq слоя на черной основе и как увеличится непрозрачность Со,89 при увеличении толщины красочного слоя в два раза. Например, если Вас = 0,80, а рассеивающая способность SX = 2,0, то Вд = 0,642, а непрозрачность Со,8э =0,763. Удвоение рассеивающей способности (SX = 4,0) при неизменном Вое соответствует удвоению толщины красочного слоя и дает значения Bq = 0,747 и Со,89 = 0,913, т. е. отражение и непрозрачность увеличились. Линии постоянных значений рассеивающей способности SX соответствуют изменениям отражения и непрозрачности, вызванным увеличением,козффициента поглощения К в результате, например, добавления несветорассеивающего пигмента типа сажи. [c.473]

Если наблюдатель найдет цветовое соответствие удовлетворительным, а зеркальный глянец слишком высоким, то он простым добавлением пигмента в краску может понизить глянец, но при этом исказится цвет. Следовательно, красочная формула также должна быть изменена. Чтобы исправить ее, наблюдатель должен обладать определенным опытом или удачливостью, либо тем и другим. Оставляя в стороне вопрос об ухудшении дисперсии пигмента в значительном его содержании, можно легко показать причину связи между цветом и глянцем. Если кусок полированного черного стекла имеет участок мелкозернистой поверхности, то этот участок будет казаться не черным, а серым. Свет, зеркально отраженный от полированной поверхности и не попавший в глаз наблюдателя при оценке цвета, рассеивается матовой поверхностью, так что попадает в глаз наблюдателя независимо от угла зрения. Этот поверхностно рассеянный свет имеет примерно такую же цветность, как источник света, и смешивается со светом, отраженным из глубины окрашенного слоя. При рассматривании матовых участков черного стекла изменение цвета особенно поразительно, так как сама масса стекла совсем не отражает света. В случае темных цветных образцов добавление поверхностно-отраженного света также может оказаться весьма суш ественным. Эффект выражается в увеличении коэффициента отражения, снижении чистоты цвета при почти неизменной его доминируюш ей длине волны. Поскольку речь идет о простом оптическом смешении излучений, можно написать формулу, выражающую изменение цвета, вследствие изменения глянца, возникающего при увеличении доли поверхностноотраженного света на АУ. Если три координаты первоначального цвета равны X, У, 2 для стандартного источника Вв., МКО (средний дневной свет), то координаты измененного цвета Х У и 2 будут [c.458]

Точные решения, найденные Шубелкой, дали возможность непосредственно решать всевозможные задачи, касающиеся связи между отражением и непрозрачностью красочных слоев. Простая форма этих решений была получена Стилом [618] в результате введения гиперболических функций. Нет сомнения, что неподготовленный читатель может испугаться непривычных обозначений и названий гиперболических функций зЬ, с]1 и с1Ь и пропустить последующее изложение. Но любой заинтересованный изготовитель или потребитель, имеющий дело с красочными слоями, не должен пугаться зтих математических обозначений. Технолог-колорист может узнать об этих функциях все, что ему необходимо, в течение 5 мин. зЬ и есть сокращенное обозначение выражения [c.474]

Пример 2. Решим теперь обратный пример 1. Предположим, что нам известны Ro = 0,800 и рассеивающая способность SX = = 2,0 красочного слоя. Требуется найти отражение Rq на черной основе и непрозрачность по TAPPI RJRo gg. [c.479]

Другие трудности применения теории Кубелки — Мунка для прогнозирования цветового соответствия вызваны потерями при отражении на границе раздела воздух — красочный слой, которые не учитываются основной теорией. В некоторых случаях, например для слабопигментированных толстых слоев, имеющих приблизительно ровную верхнюю границу, следует также учитывать внутреннее отражение (рис. 3.9 и 3.10), так как фактическое отражение от образца, измеренное в воздухе R значительно отличается от значения R, используемого в формулах Кубелки — Мунка. Величина отражения R соответствует измерениям при погружении образца в жидкость с равным показателем прело1 г-ления [143, 575]. [c.499]

Термином мутная среда обозначают такую оптически неоднородную среду, в которой высокое Значение оптической плотности вызвано преимущественно диффузным (нерэлеевским) рассеянием. Оптические свойства такой среды могут быть полностью охарактеризованы двумя безразмерными величинами коэффициентами рассеяния 5 и поглощения К. Теория мутных сред справедлива лишь для красочных слоев, не содержащих хроматических пигментов. Она позволяет получить аналитические соотношения между многими оптическими характеристиками белого красочного слоя частным случаем является формула для бесконечно толстой пленки, когда дальнейшее увеличение толщины не влияет на величину коэффициента отражения / [c.90]

Для белых пигментов важнее всего избежать поглощения в видимой части спектра. Чтобы получить более ясное представление об этом, рассмотрим функции пигмента в красочной пленке. Белый пигмент представляет собой порошкообразный прозрачный материал. Его белизна зависит от многократных отражений падающего света поверхностью частиц. Интересно проследить влияние многократных отражений. Хорошее металлическое зеркало отражает падающий на его поверхность свет на 90—95%, но это является пределом — остальное теряется на поглощение. В противоположность этому на поверхности, например, одной частицы окиси магния отражение составляет меньше 7% остальной свет проходит через кристалл и многократно отражается в толстом слое. При этом общий процент отражения достигает 99% для лучей видимой части спектра. Когда частицы пигмента распределены в жидком связующем, необходимо учитывать поглощение света также и жидкой фазой. Поглощение жидкой фазой может быть весьма различным, от ррактически незаметного в некоторых из наиболее прозрачных смол до полного поглощения, особенно в ультрафиолетовых и синих лучах даже тонких слоев многих лаков. На фиг. 32 схематически изображено влияние поглощения света связующим для случая белых пигментов. На фиг. 32, а показан процесс отражения условного белого света, состоящего из одинаковых количеств синего, зеленого и красного цвета, от белой пластинки, не обладающей избирательным отражением и покрытой пленкой бесцветной жидкости. В этом случае отраженный свет имеет такое же спектральное распределение, как и падающий свет. На фиг. 32, б представлен случай, когда пластинка покрыта пленкой лака, имеющего желтую окраску. Вследствие того, что связующее в данном случае избирательно поглощает синий свет, в отраженных лучах будет преобладать красный свет, а весь отраженный свет будет желтым. На фиг. 32, в показан тот же случай, что и на фиг. 32, б, с той разницей, что в состав пленки введен пигмент, не обладающий избирательным поглощением. Введение пигмента уменьшает проникновение света внутрь пленки, и поэтому избирательное поглощение синего света связующим значительно затрудняется. В результате этого отраженный свет обладает большей интенсивностью, чем в случае, пока- [c.74]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология