L, KM /м

2 3 it 5 S 7

Рис. 1.3. Виды неравномерности яркости семисегментного ЗСИ:

а - при симметричном распределении яркости между элементами; б - при изменении яркости одного элемента в сторону меньших значений; в - при изменении яркости одного элемента в сторону больших значений; г ~~ при равных значениях яркости всех элементов (равномерное свечение)

Поэтому использование разброса яркостей для оценки неравномерности яркости индикатора следует признать недопустимым. Экспериментально установлено, что неравномерное свечение ЗСИ наблюдается при различных яркостях элементов (или участков внутри элементов) и различных площадях элементов (или участков внутри элемента). Следовательно, формулы (1.5) и (1.6) будут справедливы при определении среднего значения яркости индикатора с учетом площадей и яркости светящихся элементов или при непосредственном измерении яркости всех светящихся элементов индикатора:

(1.7)

где S, - площадь t-ro элемента; Li - яркость i-ro элемента.

Процесс восприятия информации, отображаемой на индикаторе, характеризуется тремя основными параметрами: яркостным контрастом, яркостью фона адаптации и угловым размером знака (объекта).

Под яркостным контрастом объекта и фона (или двух объектов) понимают отношение разности яркости объекта и яркости фона объекта (или двух объектов) к яркости фона адаптации:

к==(1о-1фо)/и. (1.8)

В литературе можно встретить и другие термины: контраст, коэффициент контраста, контрастность, коэффициент контрастности, а также следующие аналитические выражения для определения яркостного контраста;

о - Lq Lq - L,

k = -f-, k - -f-. k~ -

Ф

-0 + Ч

k = -

(1.9)

Приведенные выражения не соответствуют определению яркостного контраста, дают различные числовые значения для одних и тех же условий и поэтому их не следует применять.

Если (1.8) преобразовать к виду

k = -1----7--J- -J-= kkjli, (1.10)

-о фо a

где 1-коэффициент контраста объекта с фоном; - контрастность объекта с фоном; - коэффициент адаптации, то k=(k2-1)йз> так

как ki=(k2-l)/k2-

Как видно из (1.10), яркостный контраст зависит от параметров ЗСИ (1, йг) и параметров окружающей среды (Аз). Поэтому для оценки вклада ЗСИ в яркостный контраст целесообразно ввести понятие собственного яркостного контраста ЗСИ: кц - kk = (1 -

Чзси)/фзси где Lo -яркость ЗСИ; Lu -яркость собственного фона ЗСИ, который зависит только от параметров ЗСИ. Собственный яркостный контраст ЗСИ можно интерпретировать как яркостный контраст ЗСИ при яркости фона адаптации, равной яркости собственного фона ЗСИ.

Сравнение (1.10) с (1.9) показывает, что часть выражений в (1.9) являются составными частями (1.10) и могут быть получены из него при определенных условиях.

Глаз человека обладает свойством избирательности по спектру воспринимаемого излучения. Решением МКО функции относительной спектральной чувствительности глаза для дневного и ночного зрения названы функциями относительной спектральной световой эффективности. Спектр падающего на глаз излучения определяет, таким образом, цветовое ощущение.

Цвет есть трехмерная векторная величина, характеризующая группу излучателей, визуально неразличимых в колориметрических условиях наблюдения. Это определение не имеет явно выраженного физического смысла (например, характеризующего разный спектр излучения), в то же время оно отражает метрологические особенности измерения цвета.

В соответствии с основным законом Грассмана любой цвет может быть получен смешением в различных пропорциях трех основных цветов, каждый из которых нельзя получить смешением двух других, т. е. любой цвет определяется тремя независимыми цветами. Второй закон смешения цветов определяет непрерывность изменения цвета при условии неравномерности изменения спектра излучения. Третий закон говорит о том, что цвет смеси определяется цветами смешиваемых компонентов и ие зависит от их спектральных составов, т. е. координаты цвета смеси равны сумме координат смешиваемых цветов.

Из этих трех законов вытекает представление о векторе цвета как диагонали параллелепипеда, построенного на трех независимых составляющих. Цвета, расположенные на каждой из этих составляющих, различаются между собой по интенсивности, но характеризуются одной цветностью. Цветность при этом указывает направление вектора цвета и определяется двумя координатами. Координаты цветности, следовательно, определяются в цветовом треугольнике, полученном сечением плоскости, проходящей через единичные цвета выбранной системы измерения. В соответствии с рекомендациями МКО в качестве основных цветов X, Y, 1 выбрана система, основанная на экспериментальных данных сложения таких цветов, которые имеют лишь положительные значения во всем видимом диапазоне спектра излучения

0,8 0,6

0,4 0,2

Шим 0,2

Рис. 1.4. Цветовые пространства RGB н XlZ

Рнс. 1.5. Цветовой график ху с линией черного тела и стандартными источниками света (Л, В, С и jDss)

(рис. 1.4), Ординаты кривых сложения хЩ, у(<к), г(к) и есть координаты цвета монохроматических излучений постоянной мощности в системе X. Y, Z.

Количественная оценка излучений осуществляется иа основе зна-ченпй координаты У. Единичный цвет У имеет световой поток 680 лм. Цветовой график системы X, Y, Z представляет собой прямоугольный треугольник с координатами х, у, в котором координаты цветности X, у, Z связаны с координатами X, Y, 1 соотношениями

;c=X/(Z-t-y+2). 1/=У/(Х-ьУ+2), г=11{Х+У1). (1.11)

Но поскольку x-\-y-\-z=\, то обычно ограничиваются координатами X, у (рис. 1.5).

Цвет смеси определяется суммой координат цвета смешиваемых цветов, а координаты цвета смеси выражаются через координаты цветности и модуль цвета:

Хтх, Y=my, l=mz, x=(miXi+m2X2)/(mi+m2), У=(т1У1+1щу2)/(:т1+1щ).

(1.12)

(1.13)

Таким образом, на цветовом графике х, у цветность смеси двух цветов изображается точкой, лежащей на прямой, соединяющей цветности смешиваемых цветов (рис. 1.4). На основании (1.12) и (1.13) решают задачи на смешение цветов. По относительному спектральному распределению энергии излучения индикаторных приборов координаты Цветности рассчитывают по (1.11). На практике чаще всего используется спектрофотометрический метод измерения координат цветности. Для этого спектроколориметром определяют относительное спектральное распределение энергии излучения индикаторного прибора ф(Я) и