DE2423770A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines kontinuierlichen farbenetalonsystems und zur exakten bestimmung der kennzeichen der einzelnen farben - Google Patents

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUH HERSTELLUNG EINES KONTINUIERLICHEN FARBENETALONSYSTEMS UND ZUR EXAKTEN BESTIMMUNG DER KENNZEICHEN DER EINZELNEN FARBEN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Farbenetalonsystems und zur exakten Bestimmung der Kennzeichen einzelner Farben«

An zahlreichen Gebieten der Industrie (Leder, Textil, Lebensmittel, Arznei, Bauindustrie, Farbstoff, Papier, Film, Photo, usw.) ist die Verwendung der, die Farbtönung, der Farbsättigung und der Farbenhelligkeit bezügliche

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Farbenkennzeichen oder Farbenkoordinaten angebenden Farbenetalons eine nötige Praxis. Die Farbenetalons sind einerseits zum Zwecke der unmittelbaren oder instrumentalen Farbenvergleichung, andererseits zur Erhöhung der Meßgenauigkeit der photoelektrischen Färbenmessung verwendet.

Die in der Praxis als Farbenetalon verwendeten meisten Farbensysteme (Munsell, Colour Harmony Manual, DIN) sind mit Farbenkoordinaten versehene Färbensammlungen, sowie verschiedene, von den Anforderungen der Verwendungsgebiete abhängige, auf nur sehr schmale Farbenskala beschränkte, über mehrere oder wenigere Mitglieder verfügenden. Farbencharakteristik. Es soll z. B. vorausgesetzt werden, daß jemand die Farbenkarten der Färb ens ammlung "DIIT 6164" zur vergleichenden Farbenbestimmung verwendet.

Die genannte Farbensanrmlung ist die modernste der gegenwärtig verwendeten Sammlungen und zählt verhältnismäßig viele Etalons. Ihre Etalons verfugen über Farbenkoordinaten. Zwischen den von den menschlichen Augen unterscheidbaren beinahe 1 Million Farbenwerten und der Größenordnung der einige hundert Mitglieder zählenden Sammlung "DIIT 6164" besteht ein so großer Unterschied, daß es nur im seltensten Falle vorkommt, daß die gesuchte Farbe in der Sammlung zu finden ist. Da zwischen den Farbtönungsstufen der "DIK 6164" die menschlichen Augen durchschnittlich noch 8 Stufen, zwischen den Sättigungsstufen und Helligkeitsstufen noch je 10 Stufen wahrnehmen kann, ist das mit Etalons nicht bedeckte Gebiet zu groß.

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Die visuelle Schätzung der Farbenkennzeichen der auf diese Gebiete fallenden Farben ist sogar mit einer annähernden Genauigkeit unmöglich. Die "DIN 616A-" ergibt zwar in vollkommen exakter Form die Verbindung zwischen den Etalons (die meisten Systeme ergeben die gar nicht!), trotzdem ist die visuelle Interpolation zwischen den benachbarten Etalons unlösbar, da innerhalb gegebener Grenzen das iuensoh.-liche Auge die Sättigungsstufen gar nicht, die Farbtönungsstufen und Helligkeitsstufen nur durchaus unsicher zu schätzen fähig ist.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Färbensammlungen ißt der Mangel der eindeutigen Bestimmung und des zusammenhängenden Systems der F_arbenkennwerte, d.h. daß die Etalons nicht mit einem einheitlichen Farbensystem verbunden sind.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines kontinuierlichen, alle von dem menschlichen Auge wahrnehmbaren Farbenwerte enthaltenden Farbenetalonsystems, das die Nachteile der gegenwärtig verwendeten Etalonssammlungen, daß sie die eindeutige visuelle Verglei- ■ chung nur von verhältnismäßig wenigen Farbenwerten ermöglichen, beseitigt und welches zur exakten Bestimmung der Kennzeichen der einzelnen Farbenwerte die Möglichkeit sichert ·

Der Vorteil der Erfindung gegenüber den über verhältnismäßig großer- mehrere hundert, vielleicht tausend Anzahl verfügenden Etalonssammlungen besteht darin, daß bei deren Gebrauch, trotz ihrer die Vergleichungsmöglich-

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kerben dieser Sammlungen vielfach übertreffenden Fähigkeiten, der zeitweise (etwa 2-5,jährlich) erforderliche Etaionsaustausch nicht .mehrere hundert, eventuelle tausend, sondern nur etwa 50 Etalnnc berührb.

Darüber hinaus ist in der kontinuierlichen Etalonsßerie gemäB der Erfindung, ,jeder einzelne, von dem menschlichen Auge wahrnehmbare, durch additive Farbenmischung hergestellte Farbenwert zur vergleichenden visuellen Farbenbestimmung zu finden.

In dem zur Etalonsserie gemäß der Erfindung gehörigen Farbensystem sind die einzelnen Farben - wie schon erwähnt - mit Hilfe von drei Kennzeichen bestimmt.

Die Farbtönung der einzelnen Oberflächenfarben ist mit der Wellenlänge derjenigen Spektrumfarbe (im Falle von Purpurfarben, ihre Komplements) bzw. mit dem davon abhängigen Index angegeben, als eine Mischung welcher ßpektrumfarbe, sowie des Schwarzen und des Weißen die gegebene Farbe hergestellt werden kann.

Dementsprechend sind die einzelnen Farbenmuster mit je einer Nummer gekennzeichnet. Die dazwischen fallenden "reinen Farben" können durch die Mischung im entsprechenden Verhältnis der Farben von zwei benachbarten Mustern hergestellt werden.

Eine solche Farbe kann folgenderweise bezeichnet

werden:

(JL__L_)
p q

wo A und B die Zeichen der Farben von zwei benachbarten

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Mustern sind, während ρ und q_ = 1OO-p darstellen, mit wieviel Prozent die Farbe A bzw. B in der Mischung teilnimmt.

Die Farbe —gg ^- bedeutet z. B, eine solche,

mit additiver Mischung hergestellte Farbe, in welcher die Farbe 42 mit' 68 %, die Farbe 43 mit 32 % beteiligt ist. "p" und "q" können selbstverständlich nicht nur Grundzähle sein, so daß die die reinen Farben vertretende Farbenserie für kontinuierlich betrachtet werden kann. Zur Bezeichnung irgendwelcher der durch die Muster vertret'eten Farben ist nur der eigene Index verwendet, d.h. anstatt A B

S^anz eiB-fe-ch die Nummer "A" geschrieben.

Der Index T der Sättigung deutet darauf hin, mit welchem Anteil die die Farbtönung bedeutende Spektrumfarbe _y im Vergleich mit der vollkommenen Summe (Spektrumfarbe, Weiß, Schwarz) der Farbenkomponenten in der Herstellung durch additive Mischung teilnimmt.

Der reine Farbengehalt derjenigen Farbe z, B., welcher T = 6 ist, macht 6°% aus. Selbstverständlich kann man auch in Anbetracht der Sättigung von einer kontinuierlichen Verteilung sprechen, in diesem Falle hat aber der die Sättigung bezeichnende Index auch schon einen. Bruchteil, d.h. wenn der Farbengehalt nicht das ganze Vielfache der 10 % ist, kann T in der Form einer Dezimalzahl angegeben werden» T = 6.328 bedeutet z. B., daß das die Farbe vertretende Muster 63.28 % des in der Mischung teilnehmenden Gebietes ausmacht.

Die Helligkeit der Oberflächenfarben ergibt sich

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aus dem Quotient der au! die Oberfläche gegebener Farbe einfallenden Lichtmenge und der Reflexlichtmenge. Die hellste der Farben ist das Weiß, dessen -Helligkeit in unserem System 10 ist, die dunkelste dagegen ist das Schwarz, dessen Helligkeit 0 ist. Die ⁿischung im verschiedenen Verhältnis der zwei Scheiben ergibt Grate verschiedener Helligkeit. Die aus 10 Stufen (aus 9 verschiedenen Grauen) bestehende Grauenserie wurde in solcher Weise ausgestaltet, daß ihre gefühlsmäßigen Unterschiede gleich seien. Die Messungen beweisen, daß wenn zum Weiß eine Helligkeit 10 und zum Schwarz eine helligkeit 0 gehört, dann das Graue von einer V (0 ^= V = 10) Helligkeit sich aus der Mischung vom ρ = 0.945 V + 0.55 V # Weiß und vom q = 100-p % Schwarz ergibt.

■^ie weiteren Einzelheiten der Erfindung werden mit Hilfe eines Ausführungsbeispieles, aufgrund der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist

Fig. 1 die Unteransicht des das Farbensystem gemäß der Erfindung veranschaulichenden Körpers,

Fig. 2 der senkrechte Schnitt des in Fig. 1 dargestellten Körpers,

Fig. 35 der Abriß der optischen Farbenmeßvorrichtung

gemäß der Erfindung und

^Fig. 4- das Bild der Farbenscheiben der in ^ig. 3 dargestellten Vorrichtung«

Wie es in Fig. 1 zu sehen ist, ist die Gesamtheit der Farben mit den Punkten eines dreidimensionalen Körpers identifiziert. Die Vertikalachse des Körpers ist die Grauenskala. Am oberen Endpunkt ist das Weiß, am unteren

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Endpunkt das Schwarz angeordnet. Die Punkte der in den sich an die Achse passenden Ebenen angeordneten ebenen Figuren vertreten die aus der Mischung einer reinen Farbe, sowie des weißen und des Schwarzen herstellbaren Farbe. Je ein ebener Schnitt des Körpers (Fig. 2) vertretet also ^e ■eine reine Farbe, bzw. die daraus und aus dem Weiß und Schwarz mischbare Farbe.

Mit Hilfe des beispielsweise vorgeführten Verfahrens können alle mit menschlichem Auge wahrnehmbaren, in den. von 48 Farben begrenzten Bereich fallenden Oberflächenfarben durch die gemeinsame Drehung der, von den durch statistischen Vermessungen, sowie theoretischen Berechnungen festgelegte 48 verschiedene farbenkennzeichnende Wellenlängen repräsentierenden Scheiben, sowie von den die zwei verschiedenen Helligkeitswerte (Weiß, Schwarz) representierenden Scheiben gleichzeitig höchstens vier (2 benachbarten Farben, Weiß, Schwarz) Scheiben, durch additive Farbenmischung hergestellt werden. In dem, zum Verfahren gehörigen Farbensystem kann gleichzeitig jede Farbe mit den, die Farben und deren Verhältnis der zwei die Farben ver- -tjEtenden Scheiben angebenden Indexe, sowie mit den die Helligkeit und die Sättigung der Farbe bezeichnenden Indexen eindeutig charakterisiert werden. Die die Farbe bestimmende Zahlengruppe besteht aus drei Glieder, das erste davon (welches die Farbtönung bezeichnet) kann aus zwei Teilen bestehen, in diesem Falle ist es aber in Klammern gesetzt, die allgemeine Form der Indexgruppe ist

r JL ' JLo π? ν £098^9/0876

ρ q. ^J

Die Farbe (|| |2 ) - 5.52 - 5.8 kann ζ. B. durch die

Eins bellung in entsprechendem Verhältnis von vier Scheiben an einem einzigen Scheibenrad und durch die Verdrehung dieses Scheibenrades in folgender Weise hergestellt werden. Der die Farbtönung Kennzeichnende Teil bedeutet, daß die die Farbtönung ergebende reine Farbe sich aus der Mischung im Verhältnis 63:37 der Scheiben 32 und 33 ergibt. Die Sättigung darstellende 5.32 bedeutet, daß die reine Farbe 53.2 % der Oberfläche des Scheibenrades ausfüllt, d.h. 33.516 % der Scheibe 32, und 19.684 % der Scheibe 33. Das Graue, dessen Helligkeit ist, kann von der Mischung vom 34.9897 % Weiß und 65.0202 % Schwarz erhalten werden. Da die helligkeit der Farbe dem 9·8 % Weiß enthaltenden G-raue und die der Farbe 33 dem 8.3 96 Schwarz enthaltenden Graue entspricht, ist der Weißgehalt der 33-516 % der 32 Farbe 3.274568, der Weißgehalt der 19.684 % der 33 Farbe dagegen 1.633772, so daß der gemeinsame Weißgehalt der reinen Farben 4.908340 ist, Um den 34.9798 % Weißgehalt der Farben von 5-8 Helligkeit zu erreichen, soll noch 30.07146 % vom Weiß zugemischt _v werden. Das fehlende 16.72855^ % bedeutet die zur Mischung zu verwendende Schwarzmenge. Die Farbe von Bezeichnung (-51 53—) - 5.32 - 4.2 kann also mit Hilfe einer Mischscheibe in solcher Weise hergestellt wer-

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den, daß

aus der Farbe 32 33.516 %

aus der Farbe 33 19.684 %

aus dem Weiß 30.0714-6 %

aus dem Schwarz 16.72854 fo

insgesamt 100.00 %

verwendet ;ist.

Zur praktischen Verwendung scheint oft die Unterscheidung der auch in der Tabelle angegebenen 2015 Farben genügend zu sein, welche aus einer einzigen, an den 48 Scheiben angegebenen Farbe, sowie aus dem Weiß und dem Schwarz gemischt werden können und deren Sättigung und Helligkeit Je eine Grundzahl ist. Diese können einfach mit der Zahlenkombination A-T-V bezeichnet werden. So z. B, 21 — 6 - 7 (wie es auch aus der Tabelle ersiehtlicht ist). Farbe: 60 %_% Weiß· 30.115 %, Schwarz: 9.885 %.

-⁰Ie Mischverhältnisse der in ein konkretes System eingefaßten, zu diskreten Punkten gehörigen Farben sind in Tabelle Λ dargestellt.

In der Tabelle sind die kennzeichnendei Farbenbereiche der einzelnen Farben, die Farbtönungszeichen "A" der Scheiben, die Sättigung "T" und die Helligkeit "V" der Scheiben angegeben. Die Sättigung wurde für jede Scheibe einheitlich für 10 genommen, mit der Ausnahme der weiten und der schwarzen Scheibe,'wo "T" = 0_# Die S_tellen der die Scheiben repräsentierenden Farbwerte sind auch in dem GIE-Diagramm (Corporation Internationale ^d'Eclerage) auch aufgenommen·

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	gelb	A	T	Tabelle	1	X	7	"T
	it	10	10			0.442	0.488	77.9
	H	11	10	Y	O.45I	0.481	75.1
Lauf- Farben- zalil bereicli	ff	12	10	9.06	0.459	0.476	72.5
1.	η	13	10	18.66	0.461	0.468	68.8
2.	κ	14	10	8.26	Ο.473	0.461	66.1
3.	η	15	10	7.88	0.482	Ο.455	61.9
4.	ff	16	10	7.51	O.49I	Ο.447	58.9
5.	η	17	10	7.15	O.5OI	Ο.438	56.1
6.	orange	20	10	6.79	0.511	Ο.43Ο	55.11
7.	tf	21	10	6.42	Ο.515	0.421	48.1
8.	»f	22	10	6.O5	O.52I	0.411	42.7
9.	π	23	10	5.66	0.525	0.402	38.7 '
10	K	24	10	5.26	Ο.53Ο	Ο.392	35.2
11.	rot	25	10	4.84	0.535	0.379	3Ο.9
12.	If	30	10	4.41	0.536	0.367	26.3
13.	tr	31	10	4.00	0.536	0.359	22.5
14.	It	32	10	3.61	Ο.53Ο	Ο.3Ο6	20.1
15.	K	35	10	3.25	0.516	Ο.278	18.0
16.	tr	34	10	2.94-	Ο.494	0.255	15.7
17.	pxirpur- violett	35	10	2.69	0.462	0.251	Ί3.7
18.	H	40	10	2.48	0.402	0.199	11.9
19.	rf	41	10	2.31	0.335	Ο.172	11.3
20.	It	42	10	2.16	Ο.3Ο4	0.167	10.6
21.		43	10	2.Ο5	0.281	0.156	10.4
22.		1.96
23.	1.89
24.

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	Farben- vereich	A	T	V	11 -	O.	X	O.	2423770	y	10.0
Lauf zahl	purpur violett	44 ·	10	1.		O.	261	O.	153	9.99
25.	It	45	10	1.	86	O.	239	O.	152	10.2
26.	It	46	10	1.	84	O.	219	O.	154	13.6
27.	tt	47	10	2.	93	O.	209	O.	157	15.2
28.	blau	50	10	i2.	14	O.	197	O.	164	16.9
29.	tt	51	10	2.	39	O.	184	O.	,181	18.4
30.	It	52	10	2.	63	O.	176	O.	197	20.4
31.	It	53	10	3.	88	o.	171	O.	,224	24.1
32.	kaltgrün	60	10	3.	12	O.	169	O.	.260	25.2
33.	Il	61	10	3.	36	O.	,170	O.	.276	29.I
34.	Il	62	10	3.	60	O.	.173	O.	.302	3O.9
3*5.	ti	63	10	4.	83	O.	.182	O.	.339	33-9
36.	It	64	10	4.	08	O.	.195	O,	.381	35-9
37.	tt	65	10	4.	35	O.	.217	O,	.432	40.1
38.	It	66	10	4.	,62	O.	.281	O,	.507	42.7
39.	tt	67	10	5.	,89	O.	.318	O,	.521	45.9
40.	warmgrün	70	10	5.	,19	O.	.347	O	.522.	48.3
41.	It	71	10	5.	.50	O,	.373	O	.521	50.I
42.	It	72	10	6.	.82	O,	.397	O	.515	55.8
43.	ti	73	10	6.	.16	O	.408	O	.512	60.3
44.	Il	74	10	6,	.54	O	.419	O	.507	64.2
45.	tt	73	10	7.	.96	O	.426	O	.502	69.1
46.	It	76	10	7	.40	O	.431	O	.498	73.1
47.	tt	77	10	8	.86	_	.435	-	.495	—
48.	schwarz	O	O	O	.42			-
49.	weiß	O	O	10	.0
?°·				.0

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In Je einer Spalte der Tabelle sind die F rben gleicher Sättigung angegeben, d.h. die in einer Spalte angegebenen Farben erhalten die gleiche M_enge ^_{er re}inen Farbe.

In je einer Reihe der Tabelle sind die Farben gleicher ^Helligkeit angegeben. Deren Helligkeit ist mit Grundzahl bezeichnet. Die intermediäre ^Helligkeit kann mit Brüchen gekennzeichnet werden. Aufgrund der obigen Gleichung kann nicht nur der Schwarz-Weiß-Anteil des Grauen gegebener Helligkeit, sondern auch die zu gegebenen Weiß-Schwarz-Verhältnissen gehörige Helligkeit berechnet werden.

Der Farbengehalt verändert sich gemäß 10%-igen Stufen« Der Farbengehalt der ausschließlich aus der Mischung des Weißen und Schwarzen _: hergestellten Grauenserie ist O, der ist die Spalte 0 der Tabelle. Die n^achste Spalte ist mit Λ bezeichnet, deren Farbengehalt 10 % ist, usw.

Die Tabelle stellt die, zur herstellung der, den mit Grundzahlen charakterisierbaren Punkten (Figur 2) der-zu den Farben der 48 Scheiben gehörigen Schnitten entsprechenden Farben erforderliche prozentuelle Verteilung in Reihenfolge FAREE-WEISS-SGHWARZ dar. Die durch die Tripelzahl der Tabelle vertreteten Punkte sind die inneren Punkte der ebenen Figuren. Die Grenzpunkte können im allgemeinen nur mit Brüche gekennzeichnet werden. Die ebene Figuren sind durch die Grauenskala bedeutende Achse und durch zwei Parabeln begrenzt,

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^Die obere Parabel stellt die Gesamtheit der, die sieb, aus der Mischung der reinen Farbe und des Weißen ergebenden, Farben wiedergebenden Punkte, die untere Parabel die sich aus der Mischung der reinen Farbe und des Schwarzen ergebenden Farbe dar. Der weiße Anteil des Grauen von gleicher Helligkeit als die der in Rede stehenden Farbe mit p, seinen schwarzen Anteil mit q, ferner die zum V Helligkeitswert gehörige maximale Sättigung mit T bezeichnend, ist die Gleichung der oberen Kurve

γ = - 0-55 -- V 19.4-5² - 0.578 q T

1.89

die der unteren Kurve dagegen

Y = - °-55 - I/ O.3U25 + 0.378 ρ ¹T

1.89

Die Stelle im OIE-Diagramm der, die in der Farbenmischung teilnehmenden Scheiben repräsentierenden Farbenwerte, sowie der Zusammenhang der prozentuellen Verhältnisse der gemischten Oberflächen ermöglichen die Bestimmung dfer ÖIE-Farbenkoordinaten, aller gemischten Farbenwerte.

'Der Helligkeitswert gemäß 0IE ist T = 0.768285 V² + Ο.44715 V + 2.9

wo V den Helligkeitswert im SINOID-System bedeutet«

•A-ls Helligkeitswert der Farbe wurde in den beigelegten Tabellen der Prozentsiz des Weißen und des Schwarzen in dem Graue von mit ihr gleicher helligkeit

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angegeben.

Daraus ist der mit V bezeichnete Wert der Helligkeit

- 0.55 + I/0.3025 + 3>78 ρ

V =

1.89

wo "p" den Weißgehalt des Grauen von gleicher Helligkeit als die Farbe, im Prozentsatz ausgedrückt, bedeutet.

Die Sättigung gemäß CIE, mit den Farbenkoordinaten ausgedrückt, ist

₌ ⁷T " ⁷E

wo jm die Ordinate des Farbenpunktes, y-g die Ordinate des Weißpunktes, y die Ordinate des Schnittpunktes der den Weißpunkt mit dem Farbenpunkt verbindenden Gerade mit der Farbenbahn darstellt.

Die Sättigung des gleichen Farbenpunktes ist in Beziehung der entsprechenden Farbenscheibe unseres Systems ausgedrückt:

^ -. _Λ0 ^7τ7έ - ίο

^yG "⁷E

WQ ym und y_E dieselbe Bedeutung als bei der vorangehen den Gleichung haben.

jn ist die Ordinate des Schnittpunktes der den WelSpunkt mit dem Farbenpunkt verbindenden Gerade mit der Kurye der Farbenscheiben.

Bei der Rotation mit o'er Farbenscheibe 4-· geschieht die Bestimmung der farbenkennzeichnenden Wellenlängen dem

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prozentuellen Verhältnis der in der Mischung teilnehmenden Farben entsprechend, zwischen den, den zwei Komponentenfarben entsprechenden farbenkennzeichnenden Wellenlängen mit Hilfe linearer Interpolation.

Die in der Tabelle angegebenen Angaben der Grundscheiben beziehen sich auf die gegenwärtig zur Verfugung stehende Farbenserie, ihre eventuelle Veränderung geht dem Wesen des Verfahrens nicht an.

Aufgrund der obigen kann jeder Farbenwert der kontinuierlichen Etaionsserie

1. mit den die Farbtönung, Sättigung und Helligkeit betreffenden Indexen,

2. mit den, des Farben-, Weiß und Schwarzgehaltes der additiven Farbenmischung bezüglichen Mengen,

3· mit den x, y, Y Werten der CIE gekennzeichnet werden.

Die Farbenetalonsserie gemäß unserer Erfindung kann, auch als Farbenetalon von verschiedenen Geräten, an " den verschiedensten Gebieten der Industrie und der Schulung verwendet werden. Als Beispiele werden zwei solche Geräte beschrieben.

In· Figur 3 ist der Abriß eines visuellen optischen Farbenmessers dargestellt. Das Gerät ist eine im Inneren zweckmäßigerweise mit Zwischenwänden geteilte, vor dejm äußeren Licht vollkommen abgeschlossene, innerlich bis in die Einzelheiten mit licht schluckendem mattem schwarzem Farbstoff gestrichene Easette.

Das zu messende Farbenmuster 2 kann durch die

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einzige Öffnung Λ der Kasette in das Gerät gerutscht werden, undzwar so daß die Beleuchtung ausschließlich mit der Lichtquelle 3 des Gerätes geschieht.

Die Lichtquelle 3 des Gerätes ist eine Glühlampe von einer, der normgerechten "O" Beleuchtung entsprechenden Färbtemperatur. Die der normgerechten "A" und "B" Beleuchtung entsprechende. Farbtemperatur kann durch die Verwendung einer Filtervorgelege 4 erreicht werden.

Zur visuellen Einstellung des zu messenden Farbmusters 2 ist eine sich mit einer Geschwindigkeit von 3000 Drehzahl/Min bewegende Drehscheibe 5 vorgesehen. Die Drehscheibe 5 ist auf die Achse des einen Gliedes des mit Elektromotor 9 gedrehten ßelsynpaars 9ι 10 befestigt. An der Drehscheibe 5 sind längs des Ausschnittes (Figur 4 die ineinander schiebbare !arbenscheibe 6 und die das schwarze Feld 8 enthaltende Scheibe 7> <3-^er sogenannte Grauenkeil angeordnet. Der· Grauenkeil hat seinen Namen von der durch die Drehung des mit der an der weißen Scheibe 7 ausgestalteten Spirale begrenzten schwärzen Feldes entstehenden Weiß-Schwarz-Skala bekommen. Da im Mittelpunkt der Scheibe 7 das Verhältnis der schwarzen und der weißen Farbe 100 : 0, an ihrem Umfang dagegen 0 : 100 ist, ist an der Scheibe 7 bei Drehung Jede Abtönung des Grauen vom reinen Schwarz bis zum reinen Weiß zu finden, d.h. in diesem Falle die Scheibe 7 eine ge-

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fühlsmäßig sich, zwischen den waißen und schwarzen Etalons gleichmäßig verändernde kontinuierliche Grauenserie ergibt. Die zwei Scheiben 6, 7 können während der Bewegung der Drehscheibe 5 mit Hilfe des, an der Gerätetafel angeordneten Drehknopfes 15 ineinander geschoben werden. Vom Drehknopf 15 kann der Ifarbensättigungsgrad der dem Ausmaß der Ineinanderschiebung entsprechend entstandenen Farbenskala abgelesen werden.

Auf die rechte bzw. linke Seite des Suchfensters 18 der Gerätetafel progeziert ein Linsensystem 19 das Bild des zu messenden Farbenmuster 2 und der an der Drehscheibe 5 entstandenen Farbenskala.

Der andere Drehknopf 16 an der Gerätetafel bewegt eine Abdeckscheibe 13, welche von der Farbenskala der am Suchfenster 18 erscheinenden Drehscheibe 5 cten cLer Helligkeit des Farbenmusters entsprechenden Farbenbereich bedenkt, d.h. an der, an der linken Seite des Suchfensters 18 erscheinenden, vom Grauenkeil zustandegebrachten Farbenskala das an der rechten Seite sichtbare Farbenmuster so lange bewegt werden kann, bis ein Teil von genau derselben Farbe erreicht ist. Yom Drehknopf kann die Helligkeit des zu messenden Farbenmusters, dem Bedeckungsgrad entsprechend, prozentuell abgelesen werden.

Die Messung ist in solcher Weise durchgeführt, daß von den Farbenscheiben 6 eine, der Farbtönung des in der öffnung 1 angeordneten zu messenden Farbenwertes entsprechende Farbenscheibe 6 ausgewählt und zur Scheibe 7 angepaßt ist. Die helligkeit und die Farbtönung der ein-

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zelnen Farbenscheiben 6 sind bekannt. A_n der Scheibe 7 sind Spalten an verschiedenen Stellen ausgestaltet. Die ^Melligkeit der Farbenscheibe 6 bestimmt, welche Spalte benutzt wepden soll, d.h. welcher Bereich des Grauenkeils bedeckt werden kann. Die Farbenscheibe 7 ist auf der Achse 10, die Scheibe 7 dagegen auf der dieselbe umgebenden Rohrachse.befestigt. Die Synchronbewegung der'mit dem

•Elektromotor*9 angetriebenen Achse 10 und der Rohrachse sowie die Ineinanderschiebung während der Drehung der Scheiben 6 und 7 mit Hilfe des Drehknopfes 15 sind vom Selsynpaar 10, 11 durchgeführt.

Wenn die Farbtönung des Farbenmusters 1 zwischen die zu den Zubehören des Gerätes gehörigen Farbenscheiben 6 fällt, ist die Farbtönung durch die Vermischung im entsprechenden Verhältnis der Farben der zwei benachbarten Farbenscheiben 6 hergestellt·

Mit Hilfe des Lins ensystems 19 erscheinen am Suchfenster 18 des Gerätes das zu messende Farbenmuster 1 · und das Bild der an der Drehscheibe 5 entstehenden .Farbenskala. Der Farbengehalt der Farbenskala ist durch die in den Srauenkeil gleitende Farbenscheibe mit Hilfe des mit Drehknopf 15 gesteuerten Selsyns, der Sättigung des Musters entsprechend, erhöht, bzw. vermindert. Der eingestellte Sättigungsgrad kann an der kalibrierten Skala des Drehknopf es 15 abgelesen werden.

Die helligkeit des Farbenmusters 1 ist an der am ßuebfenster 18 schon mit entsprechender Farbtönung und Sättigung erschienenen Farbenskala durch, die Drehung des

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Drehknopfes 16 mit der -Aushärtung bis zum entsprechenden Wert gesucht. Der Helligkeitswert des Musters ist an der kalibrierten Skala des Drehknopfes 16 abgelesen.

Die Zubehöre der Vorrichtung sind: 48 verschiedenartige Farbenscheiben und 6, sich nach der spezifischen Helligkeit der Farbenscheiben richtend gekerbten Grauenkeil enthaltende Scheibenräder, sowie- Tabellen.

Das Gerat ist zur Bestimmung der Färbtönungs-, Helligkeits- und Sättigungskennwerte der Farbenwerte innerhalb der von dem menschlichen Auge unterscheidbaren, von den 48 Grundscheiben der kontinuierlichen Farbenetalbnsserie bedeckten Farbtönungsbereiche geeignet.

Das Gerät ist zur kontinuierlichen "Veränderung der Sättigung und Helligkeit innerhalb je einer Farbtönung kalibriert und arbeitet nach dem Prinzip der kontinuierlichen Farbenetalonsserie.

Aus den die Zubehöre der Vorrichtung gestaltenden Tabellen können auch die OIE-Kennwerte des gemessenen Farbenwertes bestimmt werden. Die nur mit Farbenkoordinaten und Helligkeitskennwerten angegebenen Farbenwerte können mit dem Gerät visuell hergestellt werden.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung können selbstverständlich zahlreiche ähnliche bzw. abweichende, aber nach demselben Grundsatz arbeitende ' Geräte und Vorrichtungen ausgestaltet werden.

Darüber hinaus können auch Unterrichts- bzw. Demonstrationsvorrichtungen hergestellt werden. Solche Vorrichtung ist z. B. der aus zwei miteinander durch

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Kabel verbundenen Einheiten bestehende Apparat, bei welchem die eine Einheit in den Nodalpunkten eines Quadratnetzes von 10 χ 10 Teilung, senkrecht zur Ebene des Quadratnetzes, Achsen enthalt. Die Achsen sind von Elektromotoren angetrieben. Die Drehzahl der Achsen kann zwischen 0 und JOOO pro Minute kontinuierlich verändert werden. An den Enden der Achsen, senkrecht zu den Achsen sind Drehscheiben angeordnet. An den Drehscheiben können höchstens 4 (2 Farben + Weiß + Schwarz) ineinander schiebbare Farbenscheibenräder befestigt werden.

Die andere Einheit hat ebenfalls eine der früheren ähnliche Quadratnetzteilung. In den Nodalpunkten sind 100 Glühlampen angeordnet. Parallel zu zwei zueinander senkrechten Seitenreihen des Quadratnetzes sind je 10 Schalter vorgesehen. Die Schalter setzen die ihrer PoBi-. tion entsprechende Scheibenreihe oder Scheibensäule in Bewegung. Bei ihrer Einschaltung leuchtet gleichzeitig mit den in Bewegung gesetzten Scheiben die entsprechende!Glühlampen auf»

48 Scheiben von verschiedenen Farben, 50 weiße Scheiben und 50 schwarze Scheiben, sowie 48 Tabellen gestalten die Zubehöre der Vorrichtung. Die Tabellen geben für etwa 2000 . diskrete Fälle die Mischverhältnisse der Farbe, des Weißen und des Schwarzen an*

Die Vorrichtung stellt die innerhalb der Grenzen der Grundscheiben von dem menschlichen Auge unterscheidbaren Farbenwerte aus höchstens 4 Komponenten (2 Farben + Weiß + Scharζ) durch additive Farbenmischung her. Die

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Vorrichtung ist zur Dokumentation der innerhalb der Grenzen von 10 gefühlsmäßig gleichen Helligkeitsstufen und 10 gefühlsmäßig gleichen Sättigungsstufen des, je einer farbenkennzeichnenden Wellenlänge entsprechenden Farbtönungsbereiches gleichzeitig oder gemäß den gleichen Helligkeits- oder gleichen Sättigungsbändern wahrnehmbaren allen Farbenwerte (aus drei Komponenten: Farbe + Weiß + Schwarz) geeignet.

Mit Hilfe der Angaben der die Zubehöre der Vorrichtung bedeutenden Tabellen sind die prozentuellen Verhältnisse der, zu dem, in Jeder Tabelle figurierenden Farbenwert der einzelnen FärbtÖnungsbereiche gehörigen Farbe, des Weißen und des Schwarzen an den, an den Drehscheiben angeordneten ineinander schiebbaren Farbenscheibenräder eingestellt werden. In dieser Weise entstehen, infolge der Drehung, in je einer Eeihe Farben von gleicher Helligkeit, in je einer Säule Farben von gleieher Sättigung,

Von der Farbtönung abhängig verändert sich die Anzahl der in Bewegung kommenden und in dieser Weise Farbenwerte produzierenden Scheiben zwischen 4-5 und 65· Ebenfalls verändern sich die Stellen und Längen der Säulen und der Reihen innerhalb des Quadratnetzsystems des Gerätes. Die Verhältnisse der Farben-, Weiß- und Schwarzkomponenten der einzelnen, an den Drehscheiben entstehenden Farbenwerte können, durch die mit ihnen synchronistisch aufleuchtenden Glühlampen durchgeleuchtet, von der für jede einzelne Farbtönung zurechtgestellten durchleuchtbaren Tabelle abgelesen werden.

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Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Verfahren zur Herstellung eines kontinuier-

   liehen Farbenetalonsystems und zur exakten Bestimmung der Kennzeichen der einzelnen Farben, dadurch gekennzeichnet , daß die einzelnen Farben mit der Farbtönung, Sättigung und Helligkeit bezüglichen solchen Indexen angegeben sind, wo

   die Farbtönung der einzelnen Farben eine ßpektrumfarbe bzw. im Falle von Purpurfarben, die Wellenlänge des Komplements der Spektrumfarbe oder ein damit proportioneller Index ist, wobei die Mischung dieser Spektrumfarbe mit der., weißen und schwarzen Farbe die gegebene Farfcre · gibt}

   die Helligkeit der einzelnen Farben der Quotient der an die Oberfläche gegebener Farbe einfallenden und der davon reflektierten Lichtmenge istj und

   die Sättigung, der einzelnen Fafcen das Verhältnis der die Farbtönung bedeutenden Spektrumfarbe und der Summe der Farbenkomponenten, d.h. der Spektrumfarbe, des Weißen und des Schwarzen ; in der gegebenen Farbe istjj und eine, die im Falle von mittelmäßig gesättigter Farbe vom menschlichen Auge als gleicher Farbenunterschied wahrgenommenen diskrete Farben, sowie die reine weiße Farbe und die reine schwarze Farbe enthaltende Grundetalonsserie ausgestaltet wird, und durch die additive Mischung der diskreten Farbe, sowie der weißen und der schwarzen Farbe ein kontinuierliches Färbenetalonssystem hergestellt i3t.

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2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die additive Mischung durch die gleichzeitige Bewegung von Farbenmus-tern durchgeführt wird.
3. 3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die additive Mischung durch die gemeinsame Durchleuchtung lichtdurchlässiger Farbenmuster durchgeführt wird.
4. 4·. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die additive Mischung durch die Aneinanderpro jektion von Farbenmustern durchgeführt wird.
5. 5- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüche. 1 bis 4-, dadurch g ekennz e i ch.net, daß sie aus die reinen F_arben, sowie das Weiß und das Schwarz repräsentierenden Mustern, sowie aus dem zur additiven Mischung der Muster dienenden Apparat besteht,
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch g e kennzeichnet , daß die die reinen Farben, sowie das Weiß und das Schwarz repräsentierenden Muster : Platten bzw. Scheiben sind und die zur additiven Mischung verwendete Einrichtung ein die Muster, zusammen bewegendes,

   ' zweckmäßigerweise eine Drehbewegung sichernder Antrieb
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, ^{daß der zur} additiven Mischung der die reinen Farben, -sowie dasf.Weiß und das Schwarz re-

   i"präsentierenden Muster verwendete Apparat ein optisches

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   System ist.

   8« Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die die reinen Farben, sowie das Weiß und das Schwarz repräsentierenden Muster aus lichtdurchlässigem Material hergestellt sind.

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