Procédé pour la détermination des couleurs et des tolérances de couleurs
et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention concerne un procédé pour la détermination des couleurs et des tolérances de couleurs, soit en lumière artificielle, soit en lumière naturelle et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.
Parmi les objets à examiner pouvant entrer en ligne de compte, on distingue les groupes suivants:
a) les objets transparents (solides, liquides ou gazeux) dont on détermine les couleurs en lumière transmise;
b) les objets non transparents (solides, liquides ou gazeux) dont la surface est soumise à l'essai et dont les couleurs ou le brillant sont déterminées en lumière incidente (réfléchie) sous des angles définis;
c) tous les objets des groupes a) et b) qui en outre, sous un rayonnement spécial (par exemple en lumière ultraviolette) montrent un phénomène chromatique caractéristique (dit couleur fluorescente) différent de leur aspect en lumière normale.
La construction appropriée de divers dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé suivant le principe de la présente invention permet de comparer et de déterminer les couleurs de tous les objets des groupes a), b) et c).
Suivant l'état actuel, très développé, de la technique, on emploie dans tous les domaines industriels, artisanaux et économiques des unités de mesure de types divers. La plus grande partie des systèmes de mesure sont normalisés.
Un grand nombre de règles graduées, d'instruments de mesure, d'appareils etc., tels que des bascules, peuvent tre obtenus immédiatement dans les formes d'exécution les plus diverses, chacun suivant le degré de précision désiré. Les outils de mesure du mécanicien comme par exemple le pied à coulisse et le micromètre sont utilisés normalement depuis de nombreuses années, mme dans les plus petits ateliers et on n'imagine pas qu'ils puissent disparaître de la routine journalière. Les mesures déterminent numériquement et sans équivoque les dimensions d'une pièce usinée. L'atelier ne peut toutefois pas assurer une mesure précise; la dimension effective est toujours un peu plus grande ou un peu plus faible que la mesure nominale prescrite. On établit à l'avance des tolérances, de façon que la dimension effective se trouve entre un maximum et un minimum.
Si l'on exige des tolérances étroites, le produit fabriqué devient plus croûteux, parce que sa fabrication exige un plus grand soin, des machines de prix élevé et de nombreux contrôles. Comme on le sait en général, on emploie des tolérances depuis longtemps avec des résultats économiques favorables dans les domaines les plus divers et elles constituent un élément important des conditions de livraison.
La situation est toute autre dans le domaine des couleurs. Dans aucun des nombreux domaines industriels, artisanaux et économiques, où l'on met en oeuvre des couleurs comme matière première, où l'on effectue des colorations ou des teintures, ou bien où l'on observe simplement la couleur naturelle (non modifiée) de substances ou d'objets que l'on considère de manière critique comme une caractéristique de qualité de la substance ou de l'objet envisagé, on ne dispose jusqu'ici d'un moyen de mesure approprié.
Nulle part au monde n'existe d'instruments de mesure individuels pour une appréciation visuelle normalisée, d'usage universel, des couleurs de tous genres. I1 existe des méthodes de mesure physiques depuis 50 ans et depuis 1931, on dispose du système colorimétrique, reconnu internationalement de la Commission
Internationale de l'Eclairage (connue sous le nom de C.I.E.). Ce système ne peut toutefois s'appliquer que dans des instituts spécialisés, parce qu'il exige des appareils sensibles très coûteux et une formation scientifique du personnel qui les utilise. La position de la couleur dans le système C. I. E. doit tre calculée d'après les résultats d'une série de mesures physiques.
En pratique, pour les ateliers et les usines, à côté des machines soumises à des vibrations, ces appareils sensibles et coûteux ne peuvent s'appliquer et d'autre part l'interprétation des résultats exige un temps prolongé pendant lequel la préparation de la couleur mesurée se poursuit et celle-ci est peut-tre déjà sèche.
Depuis 40 ans environ, existent dans le commerce des colorimètres photo électriques, avec cellules au sélénium et filtres multiples. Le chimiste les utilise par exemple pour déterminer la concentration de solutions en les prenant comme référence pour la mesure des modifications de l'absorption qui se présentent. Les appareils sont étalonnés avec des solutions normales de concentrations connues et servent ensuite à déterminer la concentration inconnue de la solution étudiée. C'est la concentration qui est mesurée ici et non la couleur, car celle-ci est un moyen de mesure et non l'objet de la mesure. Divers colorimètres peuvent s'adapter spécialement à la coloration de la couleur.
Suivant l'expérience du praticien qui ne peut utiliser ces appareils que dans certaines conditions, ils ne présentent pas grand intért. I1 est déclaré unanimement que l'oeil possède toujours la plus grande aptitude à la différenciation des couleurs. Ceci est surtout correct pour la différenciation entre couleurs ne présentant entre elles qu'une faible différence. Les cellules au sélénium devraient présenter, comme l'ont montré des recherches faites en
Amérique, une sensibilité aux couleurs de 0,03 % pour atteindre l'aptitude de l'oeil à la différenciation.
On peut constater avec des appareils à cellules de sélénium, de façon plus précise qu'avec l'oeil, de pures différences de brillance (blanc, gris, noir) ce qui se présente surtout lors des mesures des nuances de blanc dans la zone d'éblouissement, où l'aptitude à la différenciation est déjà diminuée.
Si maintenant l'oeil représente l'instrument le plus fin pour distinguer les couleurs variées, on doit en quelque sorte l'armer, comme on le fait par exemple avec un télescope, un microscope ou une loupe. On doit également le mettre dans des conditions de travail optimales, en tenant compte des caractéristiques de son mode de fonctionnement.
Le peu de photomètres visuels existant encore aujourd'hui dont on peut adapter quelques-uns à l'aide de filtres pour la mesure des couleurs sont généralement d'une construction datant de dizaines d'années. C'est surtout la partie la plus importante, c'est-à-dire le champ visuel de ces appareils, qui ne répond en aucune façon aux exigences que l'on doit imposer pour créer des conditions optimales, mme sur la base de considérations relevant de la psychologie des couleurs car ici, toute une série de facteurs agissent conjointement et si l'appareil de vue humain peut s'adapter aux conditions extérieures dans des limites assez larges, son rendement maximum ne peut s'obtenir que dans des conditions parfaitement déterminées.
Comme expédient, on emploie également aujourd'hui des cartes de couleurs, sur lesquelles sont disposées les couleurs de base et les couleurs intermédiaires, suivant l'un quelconque des nombreux systèmes existants. On peut citer, par exemple, les cartes de couleurs standard du British Colour Council, les cartes de couleurs d'après
Ridgeway, Bauman-Prase, Pope, Syreeni, le Dictionnaire des Couleurs de Maerz & Paul, la carte de couleurs RAL, les cartes de couleurs d'après Leisser, Hickethier Johannsson/Hesselgren, Ostwald, Munsell et tout récemment, d'après DIN 6164. Comme auparavant, certaines firmes établissent leur propre carte échantillon de couleurs et en l'absence d'une désignation générale avec numéros de commande, celles-ci ne sont souvent reprises que sous des noms de fantaisie.
Sans échantillon de couleurs, il est encore aujourd'hui impossible de déterminer une couleur ou de la commander par téléphone. Les diverses cartes de couleurs partent de bases différentes et n'ont pratiquement entre elles aucune relation.
L'obtention absolument précise d'un échantillon de couleurs (c'est-à-dire impliquant l'impossibilité de distinguer l'échantillon de sa reproduction) est à peine possible dans la pratique quotidienne. Des irrégularités et des variations de qualité dans les matières premières, dans les opérations de mise en oeuvre et dans le travail d'achèvement (impression, teinture, etc.) ne pourront jamais tre complètement évitées, de sorte qu'il est urgent de se mettre enfin d'accord sur des écarts de couleurs admissibles (tolérances) suivant la matière, la technique de mise en oeuvre et les différents niveaux des prix.
Le fait que dans le domaine des couleurs des tolérances généralement valables n'ont pu tre convenues jusqu'ici (comme le système de tolérances ISA dans la construction mécanique par exemple) est dû au manque d'outils appropriés, peu compliqués, pour le contrôle pratique de ces tolérances. Le problème est encore rendu plus difficile par la circonstance qu'une seule valeur de mesure ne suffit pas pour caractériser une couleur.
Trois grandeurs différentes sont à cet effet nécessaires et suffisantes et tous les systèmes de couleurs à base scientifique fonctionnent donc toujours avec trois grandeurs (par exemple, degré de coloration dans le cercle de couleur, degré de saturation, degré d'opacité ou nuance dans le cercle, proportion de blanc, proportion de noir, ou encore longueurs d'ondes, saturation, brillance ou encore les nombres trichromatiques R, V, B (rouge, vert, bleu), ou les coordonnées chromatiques internationales x, y, z suivant C. I.E. ou la nuance, le chromatisme et la valeur d'après Munsell ou des grandeurs similaires des autres systèmes de couleurs.
La couleur est tridimensionnelle. Pour déterminer des écarts admis (tolérances) chacune des trois grandeurs permettant de déterminer la couleur exige deux valeurs limites, soit donc au total six valeurs limites. Celles-ci caractérisent une zone de tolérance à trois dimensions, c'est-à-dire un espace coloré au milieu duquel se trouve la mesure nominale, c'est-à-dire la teinte imposée. Pour une réalisation colorée continue d'une telle étendue de tolérances, il n'existait jusqu'ici aucun moyen.
Tous les appareils connus jusqu'ici pour la détermination des couleurs avaient en commun un inconvénient essentiel: dans leurs champs visuels, on ne pouvait voir qu'une seule couleur de référence à côté d'une seule surface colorée d'éprouvette.
Le procédé selon l'invention pour la détermination des couleurs et des tolérances de couleurs, soit en lumière artificielle, soit en lumière naturelle, est caractérisé en ce que l'on dispose simultanément dans un champ d'observation plusieurs petits champs colorés de comparaison variable qui diffèrent seulement faiblement en coloration l'un par rapport à l'autre, on produit des images multiples d'une seule et mme partie d'un échantillon à examiner, de manière que sa couleur soit rendue visible nettement et sans transition à proximité desdits petits champs colorés de comparaison pour former ainsi un champ visuel combiné possédant divers endroits de comparaison de couleurs séparés,
après quoi les couleurs desdits petits champs colorés de comparaison sont modifiées successivement - en faisant varier les trois grandeurs caractéristiques de détermination de la couleur - de façon à permettre d'examiner d'abord la couleur de l'échantillon en ce qui concerne sa ressemblance éventuelle avec un petit champ coloré dudit champ visuel combiné en vérifiant si ce petit champ coloré de comparaison et l'image colorée de ladite partie de l'échantillon se fondent l'une dans l'autre manière évidente à cet endroit d'égalisation grossière, et ensuite de comparer entre eux les degrés de dissemblances aux différents autres endroits de comparaison, et de modifier encore le réglagejusqu'àce que enfin les dissemblances restantes, réduites au minimum pouvant tre atteint, soient perçues comme étant équivalentes,
tandis que le maintien ou le dépassement d'un domaine de tolérance de couleur tridimensionnelle fixé pour une couleur d'échantillon donnée est déterminé par l'évaluation de la nature et du sens de la déviation de couleur de l'échantillon par rapport aux valeurs prescrites pour celle-ci, les contrastes de couleur d'une force faible à une force moyenne et de sens différents étant observés dans le champ visuel combiné lorsque les trois grandeurs caractéristiques de détermination de la couleur de l'échantillon se trouvent à l'intérieur dudit domaine de tolérance de couleur tridimensionnelle, tandis que, par contre, des contrastes d'une force de plus en plus marquée et dans un seul sens sont observés lorsque l'une des couleurs limites des trois espaces de tolérances fixées pour chacune des trois grandeurs caractéristiques de détermination de couleurs est dépassée.
Il s'agit donc ici d'un type entièrement nouveau de champ visuel polychrome c'est-à-dire un champ visuel simultané. Une éprouvette visible neuf fois, par exemple, est vue en mme temps avec neuf champs de référence colorés différemment et dans le cas présent, il existe en mme temps dans le champ visuel dix-huit surfaces colorées. On peut comparer simultanément, par la représentation multiple de l'éprouvette, un assortiment d'importance quelconque de teintes de référence variables. Il faut en outre insister sur le fait qu'il n'est pas représenté des points différents de l'éprouvette (par exemple neuf), mais qu'il apparaît à divers endroits, par un déplacement simultané, plusieurs mmes images d'un seul et mme point d'une éprouvette.
On peut adapter les distances des déplacements, le nombre de champs, les états de surface, la forme, la grandeur ou l'assortiment de teintes de ces champs visuels simultanés aux applications les plus diverses. Pour des essais de visibilité, des études de contraste et d'harmonie, on peut réaliser des champs visuels colorés simultanés dans les exécutions spéciales les plus variées.
Le dessin annexé représente schématiquement, et à titre d'exemple non limitatif, différentes formes d'exécutions particulières de moyens permettant la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de l'invention.
Dans les figures 1 à 5a les champs d'éprouvettes sont représentés par P et les champs colorés de comparaison sont désignés par des petites lettres.
La figure 1 représente un champ visuel simultané avec neuf surfaces carrées dans une surface colorée d'éprouvette.
La figure la montre une variante du champ visuel d'après la figure 1 avec un écran U cachant le champ.
La figure lb montre une autre variante du champ visuel d'après la figure 1 avec des surfaces circulaires.
La figure 2 représente neuf surfaces colorées de comparaison avec neuf surfaces remplies de la couleur de l'éprouvette.
La figure 2a montre des différences de teintes représentées par des hachures dans les neuf surfaces colorées de la figure 2.
La figure 2b représente des différences de teintes représentées par des hachures dans les champs colorés d'éprouvette de la figure 2.
La figure 3 montre une variante des surfaces colorées de comparaison d'après la figure 2 variant de manière continue (du carmin jusqu'au pourpre).
La figure 3a montre une autre variante des surfaces colorées de comparaison d'après la figure 2 en échiquier formé de champs colorés de comparaison et de champs colorés d'éprouvette.
Les figures 4, 5 et 5a montrent encore d'autres variantes du champ visuel avec des images colorées.
La figure 6 montre un élément multiple déviant la lumière avec des surfaces réfléchissantes.
La figure 6a montre des surfaces colorées avec des ouvertures et en-dessous un élément multiple détournant la lumière formant ensemble un champ visuel simultané.
La figure 7 montre un élément multiple déviant la lumière avec des surfaces de déviation.
La figure 7a se rapporte à une variante de la figure 6a.
La figure 8 montre un élément multiple déviant la lumière avec une surface plane à angle aigu.
La figure 9 montre un élément multiple déviant la lumière avec des surfaces de réflexion totale.
La figure 10 représente une surface multiple percée avec des trous obliques en forme de cônes.
La figure 1 1 est une vue schématique montrant le parcours des rayons dans un dispositif servant à déterminer les couleurs.
La figure 12 montre un élément circulaire multiple de réflexion de la couleur.
La figure 13 montre une surface multiple percée comme représenté à la figure 14.
La figure 14 montre une surface multiple percée avec un réflecteur central.
La figure 14a se rapporte à une variante de la surface multiple percée.
La figure 14b représente un réflecteur central (dessiné à plus grande échelle).
La figure 15 montre deux exemples d'exécution pour des surfaces plusieurs fois percées. Les contours en pointillés représentent deux prismes photométriques; lasurface hachurée représente un jeu de plaques en verre au lieu de prismes.
La figure 16 représente une surface multiple percée formée par un prisme façonné et un prisme non façonné.
L'exemple I suivant relatif aux figures 1 et 2 donne les teintes d'un champ visuel simultané: a b c rouge orange clair rouge orange rouge orangé foncé d e f rouge carmin clair rouge carmin rouge carmin foncé g h i rouge pourpre clair rouge pourpre rouge pourpre foncé
Les zones horizontales montrent les mmes teintes polychromes. Les zones verticales sont associées aux zones de saturation. Le champ de référence central e correspond à la teinte recherchée, c'est-à-dire la teinte imposée. La teinte du champ d est moins saturée et la teinte du champ f plus fortement saturée que la teinte imposée en e.
La teinte du champ b est plus jaunâtre et la teinte h est plus bleuâtre que la teinte rouge carmin imposée du champ e. Les champs des angles montrent en mme temps des écarts dans les deux sens: le champ a est plus jaunâtre et moins saturé, le champ g est plus bleuâtre et moins saturé, le champ c est plus jaunâtre et plus forte ment saturé, le champ i est plus bleuâtre et plus fortement saturé.
Les éléments multiples déviant la lumière, nécessaires pour les dispositifs simples destinés à la mise en oeuvre du procédé, sont représentés aux figures 6, 6a, 7, 7a et 12.
Ils présentent un certain nombre de surfaces juxtaposées 42a à 42i, 49a à 49i ou 58, faiblement inclinées l'une par rapport à l'autre, qui ont pour effet une convergence des faisceaux de radiations incidents. Les surfaces 42a à 42i sont, de préférence, des miroirs superficiels, tandis que les surfaces 49a à 49i ou 58 représentent des zones prismatiques d'un corps réfractant la lumière. Les éléments déviant de la lumière suivant les figures 6, 8 et 9 provoquent, outre une convergence, également une modification de direction commune à tous les faisceaux de radiations (par exemple à angle droit), tandis que les éléments déviant la lumière suivant les figures 7 respectivement 12, ne modifient pas le trajet rectiligne du rayonnement.
Pour le procédé le plus simple de comparaison visuelle simultanée des couleurs, un élément 49 (figure 7) déviant la lumière est muni d'une poignée, semblable à un manche de loupe, et une carte de couleurs 50 percée d'ouvertures 51 (figure 7a) est posée sur la face supérieure de l'élément 49, en l'insérant par exemple dans un petit cadre.
L'élément multiple déviant la lumière 49 supportant la carte de couleurs est maintenu avec celle-ci, exac tement comme une loupe au-dessus de l'éprouvette et on fait varier l'écartement suivant la verticale dans une mesure limitée jusqu'à ce que soient visibles dans les ouvertures 51 les images similaires, uniformément colorées d'une position de l'éprouvette. On peut juger d'un coup d'oeil quel est le champ de la carte de couleurs qui se rapproche le plus de la teinte de l'éprouvette ou qui est identique à celle-ci. Pour le contrôle de colorations se présentant fréquemment, par exemple dans les entreprises, on peut fabriquer des cartes de couleurs avec les écarts encore admis et on utilise celles-ci d'une manière analogue au calibre à mâchoires des mécaniciens. On peut en outre contrôler d'abord les écarts dans les deux sens.
On dispose, par exemple pour le contrôle d'une teinte rouge carmin, les champs de la carte de couleurs 50 comme dans l'exemple 1 décrit ci-dessus (figure 6a et 7a).
Cette disposition systématique permet de reconnaître immédiatement le sens et la grandeur approximative d'un écart de teinte. Une différence éventuelle dans la brillance peut tre compensée simplement, entre certaines limites, par une petite rotation de l'élément multiple déviant la lumière, pour l'écarter de celle-ci ou en faisant tourner la carte de couleurs seulement. Dans le cas de plus grandes différences de brillance, désignées également sous le nom de différences dans la proportion de noir, la carte de couleurs doit tre changée.
A la figure 8 un élément 491 multiple détournant la lumière possède une surface postérieure plane 52 placée à un angle aigu par rapport au trajet des rayons lumineux et en plus produit une déviation commune de tous les faisceaux lumineux.
A la figure 9, l'élément multiple déviant la lumière se distingue en ce qu'il est prévu comme surfaces (42a à 42i) inclinées faiblement l'une par rapport à l'autre des pièces réfléchissantes.
La figure 10 représente un plan multiple interrompu 43 qui est disposé obliquement par rapport au trajet des rayons lumineux au travers duquel un élément de déviation de la lumière est visible et qui est muni de trous 54 inclinés ou des trous tronconiques 55.
La figure 12 se rapporte à une modification dans laquelle un élément 57 déviant la lumière possède des surfaces 58 qui sont légèrement inclinées l'une par rapport à l'autre.
Si la méthode décrite ci-dessus est mise en oeuvre avec l'aide de champs de référence optiques au lieu de couleurs de manière à agrandir pour en faire un appareil, l'élément multiple déviant la lumière en lui adjoignant d'autres parties constitutives, d'autres possibilités d'applications se présentent.
Tous les appareils antérieurs pour la comparaison visuelle possédaient un champ visuel en deux parties. Le principe de la présente invention se distingue fondamentalement de tous les principes antérieurs par la présence du champ visuel simultané, car chaque réglage permet d'apprécier simultanément l'identité et de nombreux contrastes de teintes voisines. Grâce à l'existence simultanée d'un certain nombre de teintes différentes, l'accommodation de l'oeil est également empchée dans une large mesure (adaptation chromatique).
Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de détermination des couleurs et des tolérances de teintes par un moyen visuel, que ce soit en lumière artificielle ou en lumière naturelle, consiste en plusieurs écrans mobiles et un écran fixe, possédant aussi bien des endroits transparents que des endroits non transparents, qui sont disposés sur le trajet du rayonnement d'une source lumineuse quelconque, par exemple sur la face avant du boîtier d'un appareil. Les plages transparentes des écrans fixes peuvent tre cachées alternativement et dans une mesure variable par les plages non transparentes des écrans mobiles, par suite du mouvement alternatif de ceux-ci. Aux écrans, sont associées des parties de graduation (échelle et traits de lecture) qui sont de préférence appliquées directement sur ceux-ci.
A l'intérieur du boîtier, à chaque endroit transparent de l'écran fixe est associé un élément renvoyant la lumière; ces éléments sont dirigés vers les surfaces colorées de comparaison ou vers le support muni de l'éprouvette. A l'ensemble des surfaces colorées polychromes de comparaison est associé l'un des dispositifs optiques connus en soi pour le mélange de la lumière, de préférence un jeu de plaques en verre, tandis qu'à chacune des surfaces de comparaison gris neutre, est associé l'un des dispositifs optiques connus en soi pour le mélange de la lumière, de préférence un jeu de plaques de verre. Des miroirs déflecteurs connus sont prévus pour briser les trajets des rayons lumineux.
Un élément multiple déviant la lumière forme avec la surface multiple interrompue, de préférence réfléchissante, le champ visuel simultané visible à travers un oculaire.
Un tel champ visuel simultané offre la possibilité de fondre des champs colorés de référence dans d'autres instruments d'optique (par exemple des télescopes, des microscopes, des instruments de recherche médicaux tels que des endoscopes, etc.) sans perdre une trop grande partie de l'étendue du champ visuel de l'instrument.
Un dispositif suivant l'invention, donné à titre d'exemple, fonctionne de la manière suivante.
Comme on peut le voir dans la figure 11, sur le trajet du rayonnement d'une source lumineuse 1, sont disposés l'un derrière l'autre trois écrans 2, 3 et 4 pouvant tourner autour d'un centre commun. Le quatrième écran 6 est fixe. Les écrans 2, 3, 4 et 6 sont en verre et portent chacun une couche photographique. L'écran fixe 6 est noirci entièrement (non transparent) et possède des plages transparentes 7, 8, 9, 10 et 1 1 ainsi que la fentre de lecture 12 avec le trait 13. Les plages transparentes 7, 8, 9, 10 et 1 1 ainsi que la fentre de lecture 12 correspondent avec des ouvertures d'un boîtier, non représenté, par lesquelles la lumière peut pénétrer à l'intérieur, dans le sens des flèches 22, 23, 24, 25, 26 et 44.
Les écrans mobiles 2, 3 et 4 sont transparents sur presque toute leur surface (sans couche photographique) et ne sont noircis (non transparents) qu'en quelques endroits déterminés. L'écran 2 possède la zone non transparente 14 et l'image photographique de la graduation 15, la plaque 3 possède la zone non transparente 16 et l'image photographique de la graduation 17, et l'écran 4 présente deux zones opaques 18 et 19, ainsi que l'image photographique de la graduation 20.
Suivant la position des écrans 2, 3 et 4, leurs plages non transparentes 14, 16, 18 et 19 cachent entièrement, partiellement ou pas du tout, les plages transparentes 7, 8, 9, 10 et 11 de la plaque fixe 6. La disposition est avantageusement conçue de façon que la plage transparente 7 reste libre quand les plages transparentes 8 et 9 sont cachées par les zones opaques 18 et 19. Inversement, les plages transparentes 8 et 9 restent libres aussitôt que la zone opaque 18 commence à couvrir la plage transparente 7. L'écran 4 avec les zones opaques 18 et 19 cache de cette façon, alternativement, les plages transparentes 8 et 9 ensemble ou la plage transparente 7 seule.
La coopération de la zone opaque 16 avec les plages transparentes 10 et 1 1 s'effectue en sens inverse. Dans une position déterminée (le point zéro de la graduation sur l'écran 3), les deux plages transparentes 10 et 1 1 sont complètement cachées par les deux extrémités des zones opaques 16 de l'écran 13. Si l'écran 3 se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre, la zone opaque 16 s'écarte de la plage transparente 10 et la lumière peut passer dans le sens de la flèche 24. Par contre, la plage transparente 1 1 reste cachée comme avant. Si l'écran se déplace en sens opposé, l'extrémité opposée de la zone opaque 16 découvre la plage transparente 11, pour le passage de la lumière dans le sens de la flèche 25.
L'écran 3 avec la plage opaque 16 cache de cette façon alternativement les plages transparentes 10 ou 11 ou les deux simultanément.
Outre l'écran 4, l'écran 2, dont la plage opaque 14 cache alternativement les plages transparentes 8 et 9, agit supplémentairement sur les plages transparentes 8 et 9. Pour une position déterminée (point zéro) de l'écran 2, la plaque transparente 8 est libre et la plage transparente 9 complètement cachée. Lorsque l'écran se déplace en sens inverse des aiguilles d'une montre, la zone opaque 14 cache dans une mesure croissante la plage transparente 8 et découvre simultanément une surface d'égale grandeur de la plage transparente 9.
Pour comparer la couleur 36 de l'éprouvette aux surfaces colorées de référence 32, 33, 34 et 35, on établit un trajet des rayons lumineux tel que toutes les surfaces peuvent tre vues simultanément lorsqu'on regarde par l'oculaire Oc.
A cette fin, le jeu de plaques en verre 37 est disposé comme une cloison entre les surfaces colorées de comparaison 32 et 33, le jeu de plaques en verre 38 est monté pour réfléchir la surface colorée de comparaison 34, le jeu de plaques de verre 39 est placé pour réfléchir la surface colorée de comparaison 35 et on installe également les deux miroirs 40 et 41.
Il est en outre placé sur le trajet du rayon lumineux venant de l'éprouvette une surface multiple interrompue 43, avec l'aide de laquelle le trajet du rayon lumineux venant des couleurs de comparaison est réuni à celui de l'éprouvette, et à travers au moyen de l'écran 4, de sorte que les teintes intermédiaires mentionnées Rouge-Orange 6,5, Rouge-Carmin 8,5 et Rouge-Pourpre 10,5 peuvent en mme temps tre assombries de manière continue jusqu'à ce qu'elles paraissent noires.
En dehors des mélanges décrits de teintes entre elles, en vue d'obtenir des teintes intermédiaires pures et de l'assombrissement décrit jusqu'au noir, il est encore prévu une troisième modification: la désaturation ou dilution des teintes par mélange optique avec le blanc.
Comme indiqué à la figure 11, un autre jeu de plaques de verre 38 se trouve sur le trajet des rayons lumineux.
Le faisceau lumineux s'étendant dans le sens de la flèche 24, qui passe dans la plage transparente 10 de l'écran fixe 6 et qui atteint l'élément 29 renvoyant la lumière, éclaire la surface colorée de comparaison 34, qui est munie d'une surface de comparaison blanche ou d'une échelle de gris raccourcie (par exemple, une bande blanche, gris clair et gris moyen). Aussitôt que la plage transparente 10 est découverte par la rotation de l'écran 3, l'image de cette échelle de gris est transmise par le jeu de plaques de verre 38 à l'image, visible dans le trajet des rayons, des teintes polychromes (des surfaces de comparaison 32 et 33) de sorte que celles-ci sont optiquement diluées , c'est-à-dire désaturées, à des degrés différents suivant l'intensité de l'éclairement dans le sens de la flèche 24.
Le champ visuel simultané visible dans l'oculaire peut donc tre modifié des différentes manières ci-dessous:
1. Modification des teintes de comparaison visibles, en changeant les couleurs.
2. Modification de l'impression colorée des couleurs d'essai visibles, par mélange optique d'un groupe de teintes de comparaison (32) avec l'autre (33), pour obtenir au moyen de l'écran 2 des teintes intermédiaires.
3. Modification de la saturation (mélange avec le blanc), au moyen de l'écran 3.
4. Modification de l'opacité (mélange avec le noir), au moyen de l'écran 4.
Par rapport à l'exemple I, la première possibilité de modification donne l'aspect suivant du champ simultané:
Exemple Il: a b c
Rouge-carmin Rouge-carmin 8 Rouge-carmin clair 8 foncé 8 d e f
Rouge-pourpre Rouge-pourpre 10 Rouge-pourpre clair 10 foncé 10 g h I
Violet clair 12 Violet 12 Violet foncé 12
La deuxième possibilité de modification donne, par rapport à l'exemple I, I'aspect suivant du champ visuel simultané:
Exemple III: a b c
Rouge-orange Rouge-orange 6,5 Rouge-orange clair 6,5 foncé 6,5 d e f
Rouge-carmin Rouge-carmin 8,5 Rouge-carmin clair 8,5 foncé 8,5 g h i
Rouge-pourpre Rouge-pourpre Rouge-pourpre clair 10,5 10,5 foncé 10,5
La troisième possibilité de modification donne l'exemple IV ci-dessous:
a b c
Rouge-orange Rouge-orange Rouge-orange 6 pâle 6 clair 6 d e f
Rouge-carmin Rouge-carmin Rouge-carmin 8 pâle 8 clair 8 g h i
Rouge-pourpre Rouge-pourpre Rouge-pourpre pâle 10 clair 10 10
La quatrième possibilité de modification donne l'exemple V suivant: a b c
Rouge-orange Rouge-orange Rouge-orange sale 6 trouble 6 foncé 6 d e f
Rouge-carmin Rouge-carmin Rouge-carmin sale 8 trouble 8 sombre 8 g h i
Rouge-pourpre Rouge-pourpre Rouge-pourpre sale 10 trouble 10 sombre 10
Ces exemples permettent de voir qu'effectivement la multiplicité des teintes dans toutes les nuances est réglable et peut tre changée systématiquement en premier lieu par groupes.
La teinte centrale e est réglée avantageusement sur sur l'identité de teintes, comme dans les procédés d'égalisation connus. Les teintes périphériques visibles sont très semblables à celle de l'éprouvette, mais ne s'harmonisent toutefois pas complètement avec celle-ci. Le degré d'inégalité doit alors tre perçu comme grossièrement égal dans tous les champs colorés de comparaison périphériques, tandis que (en raison de l'égalité) dans le champ coloré central (e), la ligne limite (vers le champ de l'éprouvette) commence à disparaître.
Ce nouveau procédé permet d'apprécier en mme temps chaque réglage sur l'égalité et le contraste entre couleurs voisines simultané et d'améliorer considérablement les conditions de mesure. Des points de repères sont en quelque sorte offerts à l'oeil, autour de la teinte désirée et ce confort optique le place dans des conditions de travail optimales.
Le principe décrit ici est susceptible d'un nombre extraordinairement grand de modifications et de variantes.
Une surface fondue en un point coloré, par exemple suivant le type des cartes pseudo-isochromatiques, peut tre utilisée à peu près comme à la figure 4, pour déterminer exactement le degré de faiblesse de perception des couleurs. La surface du champ visuel simultané comporte un mélange de teintes qui sont ensuite mélangées au maximum avec le blanc. Le patient se place devant l'appareil et voit une surface blanche. Le mélange avec le blanc est diminué de manière continue, jusqu'à ce que les divers points colorés émergent comme d'un brouillard. On se demande en premier lieu de manière tout à fait imprécise s'il s'agit du mélangeN048 et c'est seulement en continuant la diminution du mélange avec le blanc que le numéro correct 13 d'une couleur peut tre reconnu.
Observées une première fois de manière quelque peu confuse et distinguées correctement une seconde fois aussitôt que les teintes apparaissent de plus en plus intenses, les valeurs de mesure lues aux graduations permettent d'établir un diagnostic précis au sujet de l'aptitude à distinguer les couleurs, surtout dans les cas où les méthodes antérieures basées sur les cartes de couleurs ne suffisent plus et où l'étude à l'anomaloscope montre une trichromiase anormale.
Dans la réalisation selon les figures 13 et 14 le plan multiple interrompu comprend une pièce métallique 59 qui est interrompue en différents points (59a à 59i) et coopère avec un réflecteur central (62) allant en diminuant et fixé par exemple par une broche 62b sur un élément transparent 61 en forme de plaque, lequel est à son tour monté sur un bloc 63 portant également la pièce métallique 59.
A la figure 14a une pièce métallique (64) possède dans sa partie centrale des parties qui sont enlevées de manière à former des redents intérieurs comme les surfaces inclinées 59a à 59i de la figure 13. Cette pièce (64) qui est de préférence chromée ou polie va en diminuant de la mme manière que les côtés (les parois) 62 du réflecteur central et fait corps avec le bloc 63.
A la figure 15 il est prévu comme plan multiple interrompu par deux prismes photométriques 65 et 66 (indiqués en pointillés) dont chacun est muni d'un masque 67-68 correspondant à la forme du champ visuel désiré, situé sur le passage des rayons venant des couleurs de comparaison ou de l'éprouvette.
Le plan 43" peut comprendre un jeu de plaques en verre (69) et deux masques correspondants 67 et 68 situés dans le parcours des rayons de comparaison ou de l'éprouvette (figure 15 partie ombrée).
A la figure 16 le plan multiple interrompu consiste en un prisme 70 spécialement traité muni d'une surface réfléchissante 431 qui est interrompue en différents points et d'un second prisme 71 à surfaces intactes.
REVENDICATIONS
I. Procédé pour la détermination des couleurs et des tolérances de couleurs, soit en lumière artificielle, soit en lumière naturelle, caractérisé en ce que l'on dispose simultanément dans un champ d'observation plusieurs petits champs colorés de comparaison variable qui diffèrent seulement faiblement en coloration l'un par rapport à l'autre, on produit des images multiples d'une seule et mme partie d'un échantillon à examiner, de manière que sa couleur soit rendue visible nettement et sans transition à proximité desdits petits champs colorés de comparaison pour former ainsi un champ visuel combiné possédant divers endroits de comparaison de couleurs séparés,
après quoi les couleurs desdits petits champs colorés de comparaison sont modifiées successivement - en faisant varier les trois grandeurs caractéristiques de détermination de la couleur - de façon à permettre d'examiner d'abord la couleur de l'échantillon en ce qui concerne sa ressemblance éventuelle avec un petit champ coloré dudit champ visuel combiné en vérifiant si ce petit champ coloré de comparaison et l'image colorée de ladite partie de l'échantillon se fondent l'une dans l'autre d'une manière évidente à cet endroit d'égalisation grossière, et ensuite de comparer entre eux les degrés de dissemblances aux différents autres endroits de comparaison, et de modifier encore le réglage jusqu'à ce qu'enfin les dissemblances restantes, réduites au minimum pouvant tre atteint, soient perçues comme étant équivalentes,
tandis que le maintien ou le dépassement d'un domaine de tolérance de couleur tridimensionnelle fixé pour une couleur d'échantillon donnée est déterminé par l'évaluation de la nature et du sens de la déviation de couleur de 1'échan- tillon par rapport aux valeurs prescrites pour celle-ci, les contrastes de couleur d'une force faible à une force moyenne et de sens différents étant observés dans le champ visuel combiné lorsque les trois grandeurs caractéristiques de détermination de la couleur de l'échantillon se trouvent à l'intérieur dudit domaine de tolérance de couleur tridimensionnelle, tandis que, par contre,
des contrastes d'une force de plus en plus marquée et dans un seul sens sont observés lorsque l'une des couleurs limites des trois espaces de tolérances fixées pour chacune des trois grandeurs caractéristiques de détermination de couleurs est dépassée.
Method for determining colors and color tolerances
and device for implementing this method
The present invention relates to a method for determining colors and color tolerances, either in artificial light or in natural light, and a device for carrying out the method.
Among the objects to be examined which may be taken into account, the following groups are distinguished:
a) transparent objects (solid, liquid or gaseous) whose colors are determined in transmitted light;
b) non-transparent objects (solid, liquid or gaseous) the surface of which is tested and the colors or gloss of which are determined in incident (reflected) light at defined angles;
c) all the objects of groups a) and b) which, in addition, under special radiation (for example in ultraviolet light) show a characteristic chromatic phenomenon (called fluorescent color) different from their appearance in normal light.
The appropriate construction of various devices for carrying out the method according to the principle of the present invention makes it possible to compare and determine the colors of all the objects of groups a), b) and c).
According to the current state of the art, which is highly developed, various types of measurement units are used in all industrial, artisanal and economic fields. Most of the measuring systems are standardized.
A large number of graduated rulers, measuring instruments, apparatus, etc., such as scales, can be obtained immediately in the most diverse embodiments, each according to the desired degree of precision. The mechanic's measuring tools such as for example the caliper and the micrometer have been used normally for many years, even in the smallest workshops and we cannot imagine that they can disappear from the daily routine. The measurements numerically and unequivocally determine the dimensions of a machined part. However, the workshop cannot ensure precise measurement; the effective dimension is always a little larger or a little smaller than the prescribed nominal measurement. Tolerances are established in advance so that the effective dimension is between a maximum and a minimum.
If tight tolerances are required, the produced product becomes crustier, because its manufacture requires greater care, expensive machinery and many controls. As is generally known, tolerances have been used for a long time with favorable economic results in a wide variety of fields and they constitute an important element of the delivery conditions.
The situation is quite different in the field of colors. In none of the many industrial, artisanal and economic fields, where colors are used as a raw material, where coloring or dyeing is carried out, or where one simply observes the natural (unmodified) color substances or objects which are critically regarded as a quality characteristic of the substance or object envisaged, no suitable means of measurement are available so far.
Nowhere in the world are there individual measuring instruments for a standardized, universal visual appreciation of colors of all kinds. There have been physical measurement methods for 50 years and since 1931 the internationally recognized colorimetric system of the Commission has been available.
Lighting International (known as C.I.E.). However, this system can only be applied in specialized institutes, because it requires very expensive sensitive devices and scientific training of the personnel who use them. The position of the color in the C. I. E. system must be calculated from the results of a series of physical measurements.
In practice, for workshops and factories, next to machines subjected to vibrations, these sensitive and expensive devices cannot be applied and on the other hand the interpretation of the results requires a prolonged time during which the preparation of the color measured continues and it may already be dry.
For about 40 years, photoelectric colorimeters have been commercially available, with selenium cells and multiple filters. The chemist uses them, for example, to determine the concentration of solutions, taking them as a reference for measuring the changes in absorption which occur. The devices are calibrated with normal solutions of known concentrations and are then used to determine the unknown concentration of the solution under test. It is the concentration which is measured here and not the color, because this is a means of measurement and not the object of the measurement. Various colorimeters can specially adapt to the coloring of the color.
Depending on the experience of the practitioner who can only use these devices under certain conditions, they are of no great interest. It is unanimously stated that the eye always possesses the greatest ability to differentiate colors. This is especially correct for the differentiation between colors showing only a small difference between them. Selenium cells should exhibit, as research conducted in
America, color sensitivity of 0.03% to achieve the ability of the eye to differentiate.
We can see with selenium cell devices, more precisely than with the eye, pure differences in brightness (white, gray, black) which occurs especially when measuring the shades of white in the area. glare, where the ability to differentiate is already diminished.
If now the eye is the finest instrument for distinguishing the various colors, we must in a way arm it, as we do for example with a telescope, a microscope or a magnifying glass. It must also be put in optimal working conditions, taking into account the characteristics of its mode of operation.
The few visual photometers still in existence today, some of which can be adapted using filters for color measurement, are generally of a construction dating back decades. It is above all the most important part, that is to say the visual field of these devices, which in no way meets the requirements that must be imposed in order to create optimal conditions, even on the basis of considerations. pertaining to color psychology because here a whole series of factors act together and if the human sight apparatus can adapt to external conditions within fairly wide limits, its maximum efficiency can only be obtained under perfectly determined.
As an expedient, color cards are also employed today, on which are arranged the basic colors and the intermediate colors, according to any of the many existing systems. We can cite, for example, the standard color cards of the British Color Council, the color cards according to
Ridgeway, Bauman-Prase, Pope, Syreeni, the Maerz & Paul Color Dictionary, the RAL color chart, the color charts after Leisser, Hickethier Johannsson / Hesselgren, Ostwald, Munsell and more recently, according to DIN 6164. As before, some firms produce their own color sample cards and in the absence of a general designation with order numbers, these are often only listed under fancy names.
Without a color sample, it is still impossible today to determine a color or to order it by telephone. The various color cards start from different bases and have practically no relation to each other.
Absolutely accurate obtaining of a color sample (i.e. involving the inability to distinguish the sample from its reproduction) is hardly possible in everyday practice. Irregularities and variations in quality in the raw materials, in the processing operations and in the finishing work (printing, dyeing, etc.) can never be completely avoided, so that it is urgent to finally agree on permissible color variations (tolerances) depending on the material, the processing technique and the different price levels.
The fact that in the field of colors generally valid tolerances could not be agreed so far (such as the ISA tolerance system in mechanical engineering for example) is due to the lack of suitable, uncomplicated tools for checking. practice of these tolerances. The problem is made even more difficult by the circumstance that a single measurement value is not sufficient to characterize a color.
Three different quantities are necessary and sufficient for this purpose and all scientifically based color systems therefore always work with three quantities (for example, degree of coloring in the color circle, degree of saturation, degree of opacity or shade in the color circle. circle, proportion of white, proportion of black, or even wavelengths, saturation, brightness or the trichromatic numbers R, G, B (red, green, blue), or the international chromatic coordinates x, y, z according to CIE or shade, chromatism and value according to Munsell or similar quantities of other color systems.
The color is three-dimensional. To determine the permissible deviations (tolerances), each of the three quantities used to determine the color requires two limit values, ie a total of six limit values. These characterize a three-dimensional tolerance zone, that is to say a colored space in the middle of which is the nominal measurement, that is to say the imposed hue. For a continuous color realization of such a wide range of tolerances, there has heretofore been no way.
All the apparatuses known hitherto for the determination of colors had in common an essential drawback: in their visual fields, one could only see a single reference color next to a single colored specimen surface.
The method according to the invention for the determination of colors and color tolerances, either in artificial light or in natural light, is characterized in that several small colored fields of variable comparison are simultaneously placed in a field of observation. which differ only slightly in coloration from each other, multiple images of one and the same part of a sample to be examined are produced, so that its color is made visible clearly and without transition in the vicinity of said small color comparison fields to thereby form a combined visual field having various separate color comparison locations,
after which the colors of said small colored comparison fields are successively modified - by varying the three characteristic quantities for determining the color - so as to make it possible to first examine the color of the sample with regard to its possible resemblance with a small colored field of said combined visual field by checking whether this small colored comparison field and the colored image of said part of the sample merge into each other evidently at this coarse equalization location, and then to compare the degrees of dissimilarity with each other at the various other places of comparison, and to further modify the setting until finally the remaining dissimilarities, reduced to the minimum that can be reached, are perceived as being equivalent,
while maintaining or exceeding a fixed three-dimensional color tolerance range for a given sample color is determined by evaluating the nature and direction of the color deviation of the sample from prescribed values for this, the color contrasts from a weak force to a medium force and of different directions being observed in the combined visual field when the three characteristic quantities for determining the color of the sample are found within said three-dimensional color tolerance domain, while, on the other hand, contrasts of increasing strength and in one direction are observed when one of the limit colors of the three tolerance spaces fixed for each of the three characteristic quantities color determination is outdated.
This is therefore an entirely new type of polychrome visual field, that is to say a simultaneous visual field. A test piece visible nine times, for example, is seen at the same time with nine reference fields colored differently and in the present case, there are eighteen colored surfaces in the visual field at the same time. One can compare simultaneously, by the multiple representation of the test piece, any assortment of importance of varying reference colors. It is also necessary to insist on the fact that it is not represented different points of the test-piece (for example new), but that it appears in various places, by a simultaneous displacement, several same images of a single and even point of a test tube.
The distances of the displacements, the number of fields, the surface conditions, the shape, the size or the assortment of tints of these simultaneous visual fields can be adapted to the most diverse applications. For visibility tests, contrast and harmony studies, simultaneous colored visual fields can be realized in the most varied special executions.
The appended drawing represents schematically, and by way of non-limiting example, various forms of particular embodiments of means allowing the implementation of the method forming the subject of the invention.
In Figures 1 to 5a the fields of test pieces are represented by P and the colored comparison fields are designated by small letters.
Figure 1 shows a simultaneous visual field with nine square areas in a colored specimen area.
Figure la shows a variant of the visual field from Figure 1 with a screen U hiding the field.
Figure lb shows another variation of the visual field from Figure 1 with circular surfaces.
Figure 2 shows nine comparison colored surfaces with nine surfaces filled with the color of the specimen.
Figure 2a shows color differences represented by hatching in the nine colored surfaces of Figure 2.
FIG. 2b represents differences in hue represented by hatching in the colored fields of the test piece of FIG. 2.
Figure 3 shows a variant of the comparison colored surfaces according to Figure 2 varying continuously (carmine to purple).
FIG. 3a shows another variant of the colored comparison surfaces according to FIG. 2 in a checkerboard formed of colored comparison fields and colored fields of test pieces.
Figures 4, 5 and 5a show still other variations of the visual field with colored images.
Figure 6 shows a multiple element deflecting light with reflective surfaces.
Figure 6a shows colored surfaces with openings and below a multiple light deflecting element together forming a simultaneous visual field.
Figure 7 shows a multiple element deflecting light with deflection surfaces.
Figure 7a relates to a variant of Figure 6a.
Figure 8 shows a multiple element deflecting light with a planar surface at an acute angle.
Figure 9 shows a multiple element deflecting light with total reflection surfaces.
Figure 10 shows a multiple surface drilled with oblique cone-shaped holes.
FIG. 11 is a schematic view showing the path of the rays in a device serving to determine the colors.
Figure 12 shows a multiple circular color reflecting element.
Figure 13 shows a multiple surface drilled as shown in Figure 14.
Figure 14 shows a multiple surface drilled with a central reflector.
Figure 14a relates to a variant of the multiple pierced surface.
Figure 14b shows a central reflector (drawn on a larger scale).
Figure 15 shows two execution examples for surfaces that have been drilled several times. The dotted outlines represent two photometric prisms; the hatched surface represents a set of glass plates instead of prisms.
Fig. 16 shows a perforated multiple surface formed by a shaped prism and an unshaped prism.
The following example I relating to figures 1 and 2 gives the colors of a simultaneous visual field: a b c light orange red red orange red dark orange d e f light carmine red carmine red dark carmine red g h i light purple red purple red dark purple red
The horizontal zones show the same polychrome hues. Vertical areas are associated with saturation areas. The central reference field e corresponds to the desired shade, that is to say the imposed shade. The hue of the field d is less saturated and the hue of the field f more strongly saturated than the hue imposed at e.
The hue of field b is more yellowish and hue h is more bluish than the imposed carmine red hue of field e. The angle fields show at the same time deviations in both directions: the field a is more yellowish and less saturated, the field g is more bluish and less saturated, the field c is more yellowish and more strongly saturated, the field i is more bluish and more strongly saturated.
The multiple elements deflecting the light, necessary for the simple devices intended for the implementation of the method, are shown in Figures 6, 6a, 7, 7a and 12.
They have a certain number of juxtaposed surfaces 42a to 42i, 49a to 49i or 58, slightly inclined with respect to each other, which have the effect of convergence of the incident radiation beams. Surfaces 42a to 42i are preferably surface mirrors, while surfaces 49a to 49i or 58 represent prismatic areas of a light refracting body. The elements deflecting light according to Figures 6, 8 and 9 cause, in addition to convergence, also a change in direction common to all the radiation beams (for example at right angles), while the elements deflecting light according to Figures 7 respectively 12, do not modify the rectilinear path of the radiation.
For the simplest method of simultaneous visual color comparison, a light deflecting element 49 (figure 7) is provided with a handle, similar to a magnifying glass handle, and a color card 50 pierced with apertures 51 (figure 7a) is placed on the upper face of element 49, for example by inserting it into a small frame.
The multiple light deflecting element 49 supporting the color card is held therewith, exactly like a magnifying glass above the specimen and the spacing is varied vertically to a limited extent until similar, uniformly colored images of a position of the test piece are visible in the openings 51. One can judge at a glance which field of the color card is closest to the color of the test piece or which is identical to it. For the control of colorations which occur frequently, for example in companies, it is possible to produce color cards with the deviations still permitted and to use these in a manner analogous to the jaw gauge of mechanics. In addition, the deviations in both directions can be checked first.
For example, for checking a carmine red tint, the fields of the color card 50 are available as in Example 1 described above (FIGS. 6a and 7a).
This systematic arrangement makes it possible to immediately recognize the direction and the approximate size of a difference in color. A possible difference in the brightness can be compensated simply, between certain limits, by a small rotation of the multiple element deflecting the light, to move it away from the latter or by rotating the color card only. In the case of greater differences in gloss, also referred to as differences in the proportion of black, the color map must be changed.
In Fig. 8 a multiple light diverting element 491 has a planar posterior surface 52 placed at an acute angle to the path of the light rays and in addition produces a common deflection of all light beams.
In Fig. 9, the multiple light deflecting element is distinguished in that it is provided as surfaces (42a to 42i) slightly inclined with respect to each other of the reflecting parts.
Fig. 10 shows an interrupted multiple plane 43 which is disposed obliquely with respect to the path of the light rays through which a light deflection member is visible and which is provided with inclined holes 54 or frustoconical holes 55.
Fig. 12 relates to a modification in which a light deflecting member 57 has surfaces 58 which are slightly inclined relative to each other.
If the method described above is implemented with the help of optical reference fields instead of colors so as to enlarge to make a device, the multiple element deflecting the light by adding other constituent parts to it, other application possibilities arise.
All previous devices for visual comparison had a two-part visual field. The principle of the present invention is fundamentally distinguished from all the prior principles by the presence of the simultaneous visual field, since each adjustment makes it possible to simultaneously assess the identity and numerous contrasts of neighboring tones. Due to the simultaneous existence of a number of different shades, accommodation of the eye is also prevented to a large extent (chromatic adaptation).
A device for carrying out the method for determining colors and color tolerances by visual means, whether in artificial light or in natural light, consists of several mobile screens and a fixed screen, also having transparent places. only non-transparent places, which are arranged in the path of the radiation of any light source, for example on the front face of the housing of a device. The transparent areas of the fixed screens can be hidden alternately and to a variable extent by the non-transparent areas of the mobile screens, as a result of the reciprocating movement of the latter. The screens are associated with graduation parts (scale and reading lines) which are preferably applied directly to them.
Inside the case, at each transparent location of the fixed screen is associated an element reflecting light; these elements are directed towards the colored comparison surfaces or towards the support provided with the test piece. One of the optical devices known per se for mixing light, preferably a set of glass plates, is associated with all of the polychrome colored comparison surfaces, while each of the neutral gray comparison surfaces is associated. associated with one of the optical devices known per se for mixing light, preferably a set of glass plates. Known deflector mirrors are provided to break the paths of the light rays.
A multiple light deflecting element together with the interrupted, preferably reflective, multiple surface forms the simultaneous visual field visible through an eyepiece.
Such a simultaneous visual field offers the possibility of blending reference colored fields into other optical instruments (eg telescopes, microscopes, medical research instruments such as endoscopes, etc.) without losing too much part of the scope of the instrument's visual field.
A device according to the invention, given by way of example, operates in the following manner.
As can be seen in FIG. 11, on the path of the radiation from a light source 1, there are arranged one behind the other three screens 2, 3 and 4 which can rotate around a common center. The fourth screen 6 is fixed. Screens 2, 3, 4 and 6 are made of glass and each carry a photographic layer. The fixed screen 6 is completely blackened (not transparent) and has transparent areas 7, 8, 9, 10 and 1 1 as well as the reading window 12 with the line 13. The transparent areas 7, 8, 9, 10 and January 1 and the reading window 12 correspond with openings of a housing, not shown, through which light can penetrate inside, in the direction of arrows 22, 23, 24, 25, 26 and 44.
Mobile screens 2, 3 and 4 are transparent over almost their entire surface (without a photographic layer) and are only blackened (non-transparent) in a few specific places. Screen 2 has the non-transparent area 14 and the photographic image of the graduation 15, the plate 3 has the non-transparent area 16 and the photographic image of the graduation 17, and the screen 4 has two opaque areas 18 and 19, as well as the photographic image of the 20 graduation.
Depending on the position of the screens 2, 3 and 4, their non-transparent areas 14, 16, 18 and 19 hide entirely, partially or not at all, the transparent areas 7, 8, 9, 10 and 11 of the fixed plate 6. The arrangement is advantageously designed so that the transparent area 7 remains free when the transparent areas 8 and 9 are hidden by the opaque areas 18 and 19. Conversely, the transparent areas 8 and 9 remain free as soon as the opaque area 18 begins to cover the area. transparent area 7. The screen 4 with the opaque areas 18 and 19 thus hides, alternatively, the transparent areas 8 and 9 together or the transparent area 7 alone.
The cooperation of the opaque zone 16 with the transparent areas 10 and 11 is carried out in the reverse direction. In a determined position (the zero point of the graduation on screen 3), the two transparent areas 10 and 1 1 are completely hidden by the two ends of the opaque areas 16 of the screen 13. If the screen 3 moves in the direction of clockwise, the opaque zone 16 deviates from the transparent area 10 and the light can pass in the direction of the arrow 24. On the other hand, the transparent area 1 1 remains hidden as before. If the screen moves in the opposite direction, the opposite end of the opaque zone 16 discovers the transparent area 11, for the passage of light in the direction of arrow 25.
The screen 3 with the opaque area 16 in this way alternately hides the transparent areas 10 or 11 or both simultaneously.
In addition to screen 4, screen 2, whose opaque area 14 alternately hides transparent areas 8 and 9, acts additionally on transparent areas 8 and 9. For a determined position (zero point) of screen 2, the transparent plate 8 is free and the transparent area 9 completely hidden. When the screen moves counterclockwise, the opaque area 14 hides to an increasing extent the transparent area 8 and simultaneously uncovers an area of equal size to the transparent area 9.
In order to compare the color 36 of the test piece with the colored reference surfaces 32, 33, 34 and 35, a path of the light rays is established such that all the surfaces can be seen simultaneously when looking through the ocular Oc.
To this end, the glass plate set 37 is arranged as a partition between the comparison colored surfaces 32 and 33, the glass plate set 38 is mounted to reflect the comparison colored surface 34, the glass plate set 39 is placed to reflect the colored comparison surface 35 and the two mirrors 40 and 41 are also installed.
There is further placed in the path of the light ray coming from the test piece an interrupted multiple surface 43, with the help of which the path of the light ray coming from the comparison colors is joined to that of the test piece, and through by means of screen 4, so that the mentioned intermediate shades Red-Orange 6.5, Red-Carmine 8.5 and Red-Purple 10.5 can at the same time be darkened continuously until they appear black.
Apart from the mixtures of shades described with one another, in order to obtain pure intermediate shades and the darkening described to black, a third modification is also provided: the desaturation or dilution of the shades by optical mixing with white .
As shown in Figure 11, another set of glass plates 38 is in the path of the light rays.
The light beam extending in the direction of the arrow 24, which passes through the transparent area 10 of the fixed screen 6 and which reaches the light reflecting element 29, illuminates the colored comparison surface 34, which is provided with 'a white comparison surface or a shortened gray scale (for example, a white, light gray and medium gray stripe). As soon as the transparent area 10 is discovered by the rotation of the screen 3, the image of this gray scale is transmitted by the set of glass plates 38 to the image, visible in the path of the rays, of polychromatic tints. (comparison surfaces 32 and 33) so that they are optically diluted, that is to say desaturated, to different degrees depending on the intensity of the illumination in the direction of arrow 24.
The simultaneous visual field visible in the eyepiece can therefore be modified in the various ways below:
1. Modification of the visible comparison tints, by changing the colors.
2. Modification of the colored impression of the visible test colors, by optical mixing of a group of comparison tints (32) with the other (33), to obtain, by means of the screen 2, intermediate tints.
3. Modification of saturation (mixture with white), by means of screen 3.
4. Modification of the opacity (mixture with black), by means of screen 4.
Compared to example I, the first possibility of modification gives the following aspect of the simultaneous field:
Example Il: a b c
Carmine red Carmine red 8 Light carmine red 8 dark 8 d e f
Red-purple Red-purple 10 Light red-purple 10 dark 10 g h I
Light purple 12 Purple 12 Dark purple 12
The second possibility of modification gives, compared to Example I, the following aspect of the simultaneous visual field:
Example III: a b c
Red-orange Red-orange 6.5 Light red-orange 6.5 dark 6.5 d e f
Carmine red Carmine red 8.5 Light carmine red 8.5 dark 8.5 g h i
Red-purple Red-purple Light red-purple 10.5 10.5 dark 10.5
The third possibility of modification gives example IV below:
a b c
Red-orange Red-orange Red-orange 6 pale 6 light 6 d e f
Carmine red Carmine red Carmine red 8 pale 8 light 8 g h i
Red-purple Red-purple Pale red-purple 10 light 10 10
The fourth possibility of modification gives the following example V: a b c
Red-orange Red-orange Dirty red-orange 6 cloudy 6 dark 6 d e f
Carmine red Carmine red Dirty carmine red 8 cloudy 8 dark 8 g h i
Red-purple Red-purple Dirty red-purple 10 cloudy 10 dark 10
These examples make it possible to see that in fact the multiplicity of shades in all the shades is adjustable and can be changed systematically in the first place in groups.
The central hue e is advantageously adjusted to the identity of hues, as in known equalization methods. The visible peripheral hues are very similar to that of the specimen, but do not completely harmonize with it. The degree of inequality must then be perceived as roughly equal in all the peripheral colored comparison fields, while (due to the equality) in the central colored field (e), the limit line (towards the field of the test tube) begins to disappear.
This new process makes it possible to assess at the same time each adjustment on the equality and the contrast between neighboring colors simultaneously and to considerably improve the measurement conditions. Landmarks are in a way offered to the eye, around the desired shade and this optical comfort places it in optimal working conditions.
The principle described here is susceptible of an extraordinarily large number of modifications and variations.
A surface melted at a colored point, for example depending on the type of pseudo-isochromatic maps, can be used approximately as in FIG. 4, to determine exactly the degree of weakness of color perception. The surface of the simultaneous visual field has a mixture of tints which are then mixed to the maximum with the white. The patient stands in front of the device and sees a white surface. The mixture with the white is continuously decreased, until the various colored dots emerge like a mist. One wonders first of all in a very imprecise manner whether it is the mixture NO48 and it is only by continuing to reduce the mixture with the white that the correct number 13 of a color can be recognized.
Observed the first time in a somewhat confused manner and distinguished correctly a second time as soon as the hues appear more and more intense, the measurement values read at the graduations allow an accurate diagnosis to be made about the ability to distinguish between colors. , especially in cases where the previous methods based on color maps are no longer sufficient and the anomaloscope study shows abnormal trichromiasis.
In the embodiment according to Figures 13 and 14 the interrupted multiple plane comprises a metal part 59 which is interrupted at different points (59a to 59i) and cooperates with a central reflector (62) decreasing and fixed for example by a pin 62b on a transparent plate-shaped element 61, which in turn is mounted on a block 63 also carrying the metal part 59.
In figure 14a a metal part (64) has in its central part parts which are removed so as to form interior cusps like the inclined surfaces 59a to 59i of figure 13. This part (64) which is preferably chromed or polish decreases in the same way as the sides (walls) 62 of the central reflector and forms one unit with the block 63.
In Figure 15 it is provided as a multiple plane interrupted by two photometric prisms 65 and 66 (indicated in dotted lines) each of which is provided with a mask 67-68 corresponding to the shape of the desired visual field, located on the passage of the rays coming from comparison colors or the test piece.
The plane 43 "may include a set of glass plates (69) and two corresponding masks 67 and 68 located in the path of the comparison rays or of the test piece (figure 15, shaded part).
In Figure 16 the interrupted multiple plane consists of a specially treated prism 70 provided with a reflecting surface 431 which is interrupted at various points and a second prism 71 with intact surfaces.
CLAIMS
I. Method for determining colors and color tolerances, either in artificial light or in natural light, characterized in that several small colored fields of variable comparison which differ only slightly are placed simultaneously in a field of observation. in coloring with respect to each other, multiple images of one and the same part of a sample to be examined are produced, so that its color is made visible clearly and without transition near said small colored fields of comparison thereby forming a combined visual field having various separate color comparison locations,
after which the colors of said small colored comparison fields are successively modified - by varying the three characteristic quantities for determining the color - so as to make it possible to first examine the color of the sample with regard to its possible resemblance with a small colored field of said combined visual field by checking whether this small colored comparison field and the colored image of said part of the sample merge into each other in an obvious manner at this equalization location coarse, and then to compare with each other the degrees of dissimilarity at the various other places of comparison, and to further modify the setting until finally the remaining dissimilarities, reduced to the minimum that can be reached, are perceived as being equivalent,
while maintaining or exceeding a fixed three-dimensional color tolerance range for a given sample color is determined by evaluating the nature and direction of the color deviation of the sample from the values. prescribed values for this, the color contrasts from a weak force to a medium force and of different directions being observed in the combined visual field when the three characteristic quantities for determining the color of the sample are at the inside said three-dimensional color tolerance domain, while, on the other hand,
contrasts of an increasingly marked force and in one direction are observed when one of the limit colors of the three tolerance spaces fixed for each of the three characteristic quantities of color determination is exceeded.