DE941752C

DE941752C - Verfahren zur Ermittlung der Farbe bzw. der Farbtemperatur einer Lichtquelle

Info

Publication number: DE941752C
Application number: DEB21814A
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Schultze
Original assignee: P Gossen and Co GmbH
Current assignee: P Gossen and Co GmbH
Priority date: 1952-08-30
Filing date: 1952-08-30
Publication date: 1956-04-19

Description

Verfahren zur Ermittlung der Farbe bzw. der Farbtemperatur einer Lichtquelle Man hat bereits früher die bedingte Gleichheit (Metamerie) von Farben zur Bestimmung der Farbtemperatur von Lichtquellen herangezogen.
Außerdem ist es bekannt, zwei Spektralgebiete der zu messenden Strahlung derart miteinander zu photometrieren, daß ein langwelliger Spektralanteil der Strahlung, beispielsweise im roten Gebiet des Spektrums, mit einem kurzwelligen Spektralanteil verglichen wird, der durch Fluoreszenz in das Wellenlängengebiet des roten Lichtes transformiert wird.
Die hier beschriebene Erfindung benutzt demgegenüber einen wesentlich wirksameren Effekt, nämlich die Tageslichtfluoreszenz, und gestattet, in technisch einfacher Weise die Farbe bzw. Farbtemperatur einer Lichtquelle zu bestimmen, indem man eine Tageslichtfluoreszenzfarbe und eine gewöhnliche Aufsichtsfarbe, welche beide von dieser Lichtquelle beleuchtet werden, miteinander vergleicht, ohne eine spektrale Zerlegung der zu messenden Lichtquelle vornehmen zu müssen.
Bei den Tageslichffluoreszenzfarben wird nicht nur wie bei den üblichen Farben das auffallende Licht in normaler Weise remittiert, sondern es überlagert sich dieser Remission noch eine Fluoreszenz. Bei einer gewöhnlichen gelben Farbe z. B. wird der violette und blaue Anteil des auffallenden Lichtes nur zu einem geringen TeiL remittiert, der grüne, gelbe und rote dagegen zum größten Teil, wodurch die gelbe Farbwirkung zustande kommt.
Die nicht remittierten Anteile werden absorbiert, d. h. letzten Endes in Wärme verwandelt. Bei einer gelben Tageslichtduoreszenzfarbe wird ebenfalls im violetten und blauen Gebiet nur ein kleiner Teil, im grünen, gelben und roten Gebiet jedoch der größte Teil des auffallenden Lichtes remittiert. Es wird dabei aber nur ein Teil der violetten und blauen Strahlung absorbiert, ein anderer beträchtlicher Teil wird als grüne, gelbe und rote Strahlung wieder emittiert. Auf diese Weise überlagert sich in diesen Spektralgebieten der normalen Remission noch eine fluoreszenzbedingte. Beide zusammen können in bestimmten Spektralgebieten sogar den Wert I beträchtlich übersteigen. Auf diese Weise zeigt eine solche Farbe bei hoher Sättigung eine ganz ungewöhnliche Helligkeit. Bei roten Tageslichtfluoreszenzfarben sind nicht nur die violetten und blauen, sondern rauch die grünen Anteile des auffallenden Lichtes, die sich zu einem beträchtlichen Teil in rote Fluoreszenzstrahlung umsetzen.
Wird nun im auffallenden Licht der kurzwellige Anteil geringer, so muß auch die Fluoreszenzwirkung geringer werden, d. h. der Helligkeitsunterschied zwischen einer Tageslichtfluoreszenzfarbe und einer gewöhnlichen Farbe vermindert sich.
Das auf dieser Erscheinung beruhende erfindungsgemäße Verfahren ist für viele Zwecke, z. B. bei farbenphotographischen Aufnahmen, von Bedeutung. An sich würde es dazu bereits genügen, eine normale Farbe und eine Fluoreszenzfarbe, beispielsweise Rhodamin B extra (Schultz, Farbstofftabellen, 1931, Nr. 864), nebeneinander zu halten. Hat das auffallende Licht eine hohe Farbtemperatur, d. h. einen hohen Anteil an kurzwelligem Licht, so ist der Helligkeitsunterschied zwischen beiden Farben sehr hoch. Hat das Licht eine niedrige Farbtemperatur, so ist der Unterschied erheblich geringer. So kann man aus der Größe der Helligkeitsdifferenz Schlüsse auf die Farbtemperatur ziehen. Es ist indessen für das Auge erfahrungsgemäß ziemlich schwierig, Helligkeitsunterschiede genauer abzuschätzen. Dagegen hat es eine erstaunliche Sicherheit in der Feststellung einer Gleichheit der Helliglceiten. Diese Eigenschaft läßt sich hier nutzbar machen, indem man die beiden beleuchteten Farben in bezug auf die Helligkeit einander angleicht, die Fluoreszenzfarbe also künstlich auf die Helligkeit der Vergleichsfarbe herabsetzt. Das kann auf verschiedene an sich bekannte Weise geschehen; z. B. durch Beimengung eines dunkleren Farbstoffes bzw.
Pigments oder durch Überdecken mit einem Graufilter geeigneter Dichte. So kann für Licht einer bestimmten Farbtemperatur eine genaue Abstimmung der beiden Farben erfolgen. Die Einhaltung dieser Farbtemperatur läßt sich dann gut kontrollieren.
Bei Erhöhung der Farbtemperatur wird die Fluoreszenzfarbe heller als die Vergleichsfarbe, bei Erniedrigung dunkler. Ferner kann man mit Vorteil eine Skala anfertigen, indem man z. B. die Fluoreszenzfarbe mit einem treppenförmig in der Dichte ansteigenden Graufilter überdeckt, während -die Vergleichs farbe unverändert daneben gelegt wird. Je nach Höhe der Farbtemperatur wird dann eine bestimmte Stufe in der Helligkeit mit der Vergleichsfarbe übereinstimmen. Man kann diese Skala eichen und die zugehörigen Farbtemperaturen daneben angeben. Man kann aber ebensogut auch die Skala für praktische Zwecke gebrauchsfertig machen, indem man z. B. die bei der photographischen Aufnahme notwendigen Korrekturfilter neben der Skala angibt. Statt einer treppenförmigen Skala kann man auch eine kontinuierlich ansteigende Skala verwenden.
Die Genauigkeit der Ablesung wird dadurch etwas beeinträchtigt, daß außer der Helligkeit sich auch die Farbnuance bei beiden Farben in etwas verschiedenem Ausmaß verändert. Diese Schwierigkeit läßt sich beseitigen, indem man die beiden beleuchteten Farben auch in bezug auf Farbton und Sättigung einander angleicht, d. h. entweder die Fluoreszenzfarbe oder die Vergleichsfarbe durch beigemischte oder überlagerte Farben etwas anders tönt. Der Fluoreszenzfarbe kann z. B. wie oben beschrieben, eine treppenförmige Grauskala, der Vergleichsfarbe in derselben Weise eine treppenförmige Farbskala mit zarten Farbabstufungen überlagert werden, so daß jeweils die zusammengehörigen, nebeneinanderliegenden Stufen bei Beleuchtung mit einer Lichtquelle der zugeordneten Farbtemperatur nicht nur in der Helligkeit, sondern auch in Farbton und Sättigung vollkommen übereinstimmen. Dadurch wird das Urteil noch wesentlich sicherer. Es ist zweckmäßig, bei der Prüfung, wie an sich bekannt, durch eine Abdeckvorrichtung jeweils nur die eine Stufe der Fluoreszenzfarbe und der Vergleichsfarbe freizulassen, damit die Nachbarfarben nicht stören.
Bei einer weiteren Verfeinerung kann man auch noch Lichtquellen beurteilen, deren Licht nicht die Zusammensetzung von schwarzen Strahlern hat.

Claims

Dazu können z. B. weitere Vergleichsskalen mit anderer Farbtönung herangezogen werden oder es kann die Fluoreszenzfarbe bzw. die Vergleichsfarbe mit geeigneten Filtern überdeckt werden. pATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Bestimmung der Farbe bzw. der Farbtemperatur einer Lichtquelle mit Hilfe der Fluoreszenz, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Tageslichtliuoreszenzfarbe und eine gewöhnliche Aufsichtsfarbe, welche beide von dieser Lichtquelle beleuchtet werden, miteinander vergleicht, ohne eine spektrale Zerlegung der Strahlung vorzunehmen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die beiden beleuchteten Farben in bezug auf die Helligkeit, gegebenenfalls auch in bezug auf Farbton und Sättigung, einander angleicht.
3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zumindest eine der beiden Farben in Form einer Skala mit an- steigender Helligkeit, gegebenenfalls auch mit abgeändertem Farbton und abgeänderter Sättigung, zum Vergleich bringt.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch I bis 3, gekennzeichnet durch eine für den jeweiligen Verwendungszweck geeichte Skala mit einem treppenförmig oder kontinuierlich in der Dichte ansteigenden Graufilter für die Fluoreszenzfarbe, gegebenenfalls in Kombination mit einer treppenförmig oder kontinuierlich in der Dichte ansteigenden Farbskala mit zarten Farbabstufungen für die Vergleichsfarbe, und eine Abdeckvorrichtung, die jeweils nur die eine Stufe der Fluoreszenzfarbe und der Vergleichs farbe freiläßt.

Angezogene Drudsschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 808 985, 909 259.