Koeficient difúznej odrazivosti. Metóda stanovenia koeficientu difúznej odrazivosti. Meranie difúznej odrazivosti

Svetlo pri zrážke s reflexný povrch.

Spočíva v tom, že padajúce, A odrážal Ray umiestnené v jednej rovine s kolmicou k povrchu a táto kolmica rozdeľuje uhol medzi naznačenými lúčmi na rovnaké zložky.

Častejšie je zjednodušene formulovaný takto: rohu padá a uhol odrazy svetla rovnaký:

α = β.

Zákon odrazu je založený na črtách vlnová optika. Experimentálne to doložil Euklides v 3. storočí pred Kristom. Možno to považovať za dôsledok využitia Fermatovho princípu pre zrkadlový povrch. Tieto zákony možno formulovať aj ako dôsledok Huygensovho princípu, podľa ktorého každý bod v médiu, do ktorého sa porucha dostala, pôsobí ako zdroj. sekundárne vlny.

Akékoľvek prostredie špecificky odráža a pohlcuje svetelného žiarenia. Parameter popisujúci odrazivosť povrchu látky sa označuje ako koeficient odrazu(ρ aleboR) . Kvantitatívne sa koeficient odrazu rovná pomeru tok žiarenia, odrážané telom, na prúdenie dopadajúce na telo:

Svetlo sa úplne odráža od tenkého filmu striebra alebo tekutej ortuti nanesenej na doske skla.

Zlatý klinec difúzne A zrkadlový odraz.

GOST 30116-94
(ISO 2469-77)

Skupina K69

MEDZIŠTÁTNY ŠTANDARD

PAPIER, KARTÓN A PULÓZA

Meranie difúznej odrazivosti

Papier, lepenka a buničina. Meranie faktora difúznej odrazivosti

OKS 88,040; 85,60
54 0000 OKP

Dátum zavedenia 1997-01-01

Predslov

1 VYVINUTÉ Ukrajinským výskumným inštitútom celulózového a papierenského priemyslu (UkrNIIB)

ZAVEDENÉ Štátnym výborom Ukrajiny pre normalizáciu, metrológiu a certifikáciu

2 PRIJATÉ Medzištátnou radou pre normalizáciu, metrológiu a certifikáciu 21. októbra 1994 (protokol č. 6-94)

Za prijatie hlasovali:

3 Táto norma predstavuje úplný autentický text medzinárodnej normy ISO 2469-77 "Papier, lepenka a papierová buničina. Meranie koeficientu difúznej odrazivosti" s doplnkami odrážajúcimi potreby národného hospodárstva (v texte kurzívou)

4 Uznesenie výboru Ruská federácia o normalizácii, metrológii a certifikácii zo dňa 25.07.1996 N 480 bola 1. januára 1997 priamo uvedená do platnosti medzištátna norma GOST 30116-94 (ISO 2469-77) ako štátna norma Ruskej federácie.

5 MIESTO GOST 7690-76 týkajúce sa všeobecných požiadaviek na meracie prístroje

1 OBLASŤ POUŽITIA

1 OBLASŤ POUŽITIA

1 Táto norma platí pre papier, lepenku a buničinu a špecifikuje požiadavky na meranie difúzneho odrazu používaného na stanovenie belosti buničiny, papiera a lepenky a opacity papiera.

2 REGULAČNÉ ODKAZY

Táto norma používa odkazy na nasledujúce normy:

GOST 2603-79 acetón. technické údaje

GOST 3158-75 Síran bárnatý. technické údaje

GOST 6709-72 Destilovaná voda. technické údaje

GOST 7004-93 Celulóza. Odber vzoriek na testovanie

GOST 8047-93 Papier a lepenka. Pravidlá prijímania. Odber vzoriek na určenie priemernej kvality

GOST 24104-88* Všeobecné a štandardné laboratórne váhy. Všeobecné technické podmienky
_________________
* Na území Ruskej federácie platí GOST 24104-2001. - Poznámka "KÓD".

3 DEFINÍCIE

V tejto norme platia nasledujúce pojmy s príslušnými definíciami:

3.1 Koeficient difúzneho odrazu - pomer toku žiarenia odrazeného telesom k toku žiarenia odrazeného za rovnakých podmienok absolútnym reflexným difúzorom, vyjadrený v percentách.

3.2. Vnútorná difúzna odrazivosť je difúzna odrazivosť vrstvy materiálu alebo nepriehľadnej vrstvy.

3.3. Štátnym špeciálnym štandardom jednotiek farebných súradníc a chromatických súradníc je absolútny reflexný difúzor, ktorého koeficient difúzneho odrazu sa rovná jednotke.

3.4. Pôvodný štandardný prístroj na meranie koeficientu difúznej odrazivosti je súbor štandardných meraní pozostávajúci zo štandardných vzoriek s nominálnymi hodnotami koeficientu difúznej odrazivosti od 60 do 95%, certifikovaných podľa štátnej špeciálnej normy jednotiek farebných súradníc a chromatických súradníc. .

Originálne etalónové meradlo slúži na certifikáciu a overovanie súborov etalónových vzoriek koeficientu difúznej odrazivosti.

3.5 Štandardný merací prístroj pre koeficient difúzneho odrazu - súbor etalónových vzoriek s nominálnymi hodnotami koeficientu difúzneho odrazu od 60 do 95%, certifikovaný porovnaním s pôvodným štandardným meracím prístrojom.

Etalónové meradlo sa používa na prvotné a periodické overovanie meracích prístrojov ako sú fotometre, ako aj na periodickú kalibráciu pracovných overovacích dosiek.

4 VYBAVENIE A MATERIÁLY

4.1 Referenčné prístroje a meracie prístroje

Na meranie koeficientu difúznej odrazivosti pri určovaní belosti a opacity sa používa fotometrické zariadenie, ktoré spĺňa nasledujúce požiadavky:

- zariadenie musí zabezpečiť difúzne osvetlenie povrchu etalónu alebo skúšobnej vzorky svetlom z fotometrickej gule a meranie svetelného toku odrazeného kolmo na povrch etalónu alebo skúšobnej vzorky, alebo osvetlenie povrchu štandardnej alebo skúšobnej vzorky smerovaným svetelným lúčom dopadajúcim kolmo na povrchštandardná alebo skúšobná vzorka, a meranie odrazeného svetelného toku - pomocou fotometrickej gule;

- celková plocha otvorov fotometrickej gule by nemala presiahnuť 10% jej celkovej plochy;

- otvor prijímacieho zariadenia musí umožniť testovanie vzoriek s priemerom najmenej 30 mm;

- na otvor prijímacieho zariadenia musí byť nainštalovaný čierny krúžok, ktorého vnútorný priemer sa rovná priemeru otvoru prijímacieho zariadenia a vonkajší priemer označuje priestorový uhol s polovičným uhlom na vrchole ( 15,5 ± 0,5) ° vzhľadom na stred otvoru pre skúšobnú vzorku;

- len odrazené lúče obsiahnuté v kuželi, ktorého vrchol je umiestnený na povrchu testovanej vzorky a ktorého polovičný uhol na vrchole nepresahuje 4°, musia prechádzať cez otvor prijímacieho zariadenia;

- chyba prístroja v dôsledku nelinearity po kalibrácii by nemala presiahnuť 0,3 % koeficientu difúzneho odrazu;

- spektrálne charakteristiky svetelných filtrov musia byť špecifikované v normách pre špecifické skúšobné metódy, pretože výber svetelných filtrov závisí od optického indikátora (belosť, opacita), stanoveného na základe merania koeficientu difúznej odrazivosti;

- zariadenie musí obsahovať štandardné overovacie štítky.

Upozornenie - Nastavenie prístroja a meranie koeficientu difúznej odrazivosti je potrebné vykonať v súlade s návodom na obsluhu prístroja. V závislosti od použitého filtra sa hodnoty koeficientu difúznej odrazivosti budú líšiť.

4.2 Počiatočné štandardné meracie prístroje

Počiatočným štandardným prostriedkom na meranie koeficientu difúznej reflexie sú čerstvo pripravené tablety získané lisovaním z prášku síranu bárnatého v súlade s analytickou kvalitou GOST 3158. (Príloha A) alebo dosky z reflexného neutrálneho skla, ktoré difúzne odráža všetky naň dopadajúce lúče svetla.

Pôvodné etalónové meradlá so známym koeficientom difúznej odrazivosti sa používajú na kalibráciu etalónových prístrojov priemyselných a základných metrologických laboratórií a na certifikáciu etalónových meradiel koeficientu difúznej odrazivosti na stanovenie belosti a opacity.

4.3 Vzorové prístroje na meranie koeficientu difúznej odrazivosti

Referenčné meracie prístroje musia byť vyrobené z neutrálneho skla, ktoré difúzne odráža všetky naň dopadajúce lúče svetla, alebo z iného ekvivalentného materiálu a musia spĺňať tieto požiadavky:

- hodnota koeficientu difúzneho odrazu musí byť blízka (do 10 %) koeficientu difúzneho odrazu testovanej vzorky výrobku a musí zostať konštantná počas celej životnosti;

- musí mať rovnaký koeficient difúzneho odrazu po celom povrchu;

- povrch by mal byť matný, hladký, ale nie lesklý a nemal by obsahovať luminiscenčné nečistoty.

Vzorové prístroje na meranie koeficientu difúzneho odrazu sa používajú na prvotné a periodické overovanie zariadení a musia byť raz ročne certifikované.

Vzorové prístroje na meranie koeficientu difúznej odrazivosti by sa mali skladovať na tmavom mieste v pevnom obale, ich pracovná plocha by mala byť chránená pred znečistením.

4.4 Pracovné kalibračné dosky

Pracovné kalibračné dosky - dve dosky, ktoré musia byť vyrobené z neutrálneho skla alebo iného ekvivalentného materiálu, ktorý difúzne odráža všetky lúče svetla dopadajúce na ne, a kalibrované na referenčnom zariadení; sa používajú na konfiguráciu zariadenia.

Hodnota koeficientu difúzneho odrazu pracovných overovacích dosiek by mala byť blízka (do 10 %) koeficientu difúzneho odrazu testovanej vzorky výrobku.

4.4.1 Kalibrácia dosiek pracovnej plochy

Pracovné kalibračné dosky sú kalibrované štandardnými alebo originálnymi štandardnými prostriedkami na meranie koeficientu difúzneho odrazu.

4.4.1.1 Funkčné overovacie dosky sa pravidelne kalibrujú na pracovnom zariadení pomocou štandardných meracích prístrojov s chybou ±0,1 %. Koeficient difúzneho odrazu pracovnej kalibračnej dosky sa určí ako aritmetický priemer troch meraní, ktoré by sa nemali líšiť o viac ako 0,3 % koeficientu difúzneho odrazu referenčného meracieho prístroja.

4.4.1.2 Funkčné overovacie dosky sú na prístroji kalibrované pôvodnými štandardnými meracími prístrojmi s chybou ±0,1 %.

4.4.2 Použitie dosiek pracovnej plochy

Jedna kalibračná doska by sa mala použiť ako pracovná kalibračná doska a druhá ako kontrolná.

Pred každou sériou meraní je potrebné skontrolovať pracovnú kalibračnú dosku pomocou kontrolnej dosky.

Ak sa hodnoty koeficientu difúzneho odrazu pracovných overovacích a kontrolných dosiek líšia, potom sa umyjú v súlade s požiadavkami uvedenými v 4.4.3.

Ak po umytí zostane rozdiel v hodnotách koeficientov difúzneho odrazu, potom sa kontrolné a pracovné overovacie dosky kalibrujú štandardnými meracími prístrojmi.

4.4.3 Umývanie pracovných plôch

Doštičky sa umyjú v destilovanej vode v súlade s GOST 6709 mäkkou kefou zo syntetických vlákien so saponátom, ktorý neobsahuje luminiscenčné látky, opláchnu sa destilovanou vodou a vysušia.

5 ODBER VZORIEK

5.1 Odber vzoriek celulózy - v súlade s GOST 7004, papiera a lepenky - v súlade s GOST 8047.

6 PRÍPRAVA VZORIEK NA SKÚŠKY

6.1 Príprava vzoriek na testovanie musí byť vykonaná v súlade s požiadavkami normy na metódu stanovenia špecifického ukazovateľa.

7 TESTOVANIE

7.1 Spektrálne charakteristiky žiarenia sa stanovujú pomocou svetelného zdroja a svetelných filtrov v závislosti od optického indikátora, ktorý je potrebné určiť.

7.2 Testovanie - v súlade s normou pre metódu stanovenia špecifického ukazovateľa.

8 VÝSLEDKY SPRACOVANIA

8.1 Spracovanie výsledkov - v súlade s aktuálnymi regulačnými dokumentmi o spôsobe stanovenia špecifického ukazovateľa.

PRÍLOHA A (pre referenciu). Počiatočné štandardné prístroje na meranie belosti zo síranu bárnatého

PRÍLOHA A
(informatívne)

Počiatočným štandardným prostriedkom na meranie belosti sú práškové tablety síranu bárnatého získané lisovaním a vybavené certifikátom s uvedením koeficientov spektrálnej difúznej odrazivosti pre optickú geometriu zariadenia zodpovedajúcej 4.1 tejto normy.

Osvedčenie so stanovenými charakteristikami certifikácie meradiel vydávajú špeciálne laboratóriá.

A.1 Zariadenia a materiály

A.1.1 Práškový síran bárnatý musí spĺňať požiadavky GOST 3158. Hodnotu koeficientu difúznej odrazivosti síranu bárnatého musia určiť špeciálne vytvorené laboratóriá.

A.1.2 Lis na výrobu tabliet síranu bárnatého. Rozmery tabliet: priemer - 45 mm, hrúbka - 5 mm.

Poznámka - Lis, ktorý spĺňa požiadavky A.1.2, vyrobený spoločnosťou Carl Zeiss Ober Kochen, Nemecko, pod obchodnou značkou "Powder Press 45".

A.1.3 Porcelánová lyžica.

A.1.4 Mäkká kefa zo syntetických vlákien.

A.1.5 Syntetický prací prostriedok, ktorý neobsahuje luminiscenčné látky.

A.2.3 Prášok na lisovanie tablety sa má nabrať porcelánovou lyžičkou.

A.2.4 Lisovacia forma sa naplní práškom síranu bárnatého, prikryje sa sklenenou doskou s matným povrchom a vylisuje sa.

A.2.5 Odstráňte matnú sklenenú platňu z pracovnej plochy vytvorenej v dôsledku lisovania tablety. Tableta sa musí vybrať z lisovacej formy neporušená. Hotová tableta sa opatrne vyberie a vizuálne sa skontroluje svetlom dopadajúcim pod uhlom posuvu. Pracovná plocha tabletu by mala byť matná, hladká a nemala by mať lesklé oblasti, priehlbiny alebo vyvýšeniny.

Pripravte si dve alebo tri tablety. Hodnoty koeficientov difúznej odrazivosti hotových tabliet by sa nemali líšiť o viac ako ± 0,1%; inak tablety nie sú vyrobené správne.

A.2.6 Po výrobe tablety sa lisovacia forma dôkladne umyje kefou s destilovanou vodou a syntetickým čistiacim prostriedkom a vysuší sa na vzduchu.

A.2.7 Prášok síranu bárnatého by sa mal skladovať v uzavretej nádobe. Zvyšný prášok nie je dovolené nasypať do nádoby, v ktorej je skladovaný.

A.3 Požiadavky na kvalitu tabliet síranu bárnatého

A.3.1 Hodnoty koeficientu difúznej odrazivosti hotových tabliet pripravených zo síranu bárnatého skladovaných v tej istej nádobe by sa nemali navzájom líšiť o viac ako ±0,1 % a mali by zodpovedať hodnote uvedenej na nádobe.

A.3.2 Hodnota koeficientu difúznej odrazivosti tabliet by sa nemala meniť do dvoch týždňov.

A.3.3 Hodnota koeficientu difúznej odrazivosti tabliet by sa nemala meniť so zmenami vlhkosti vzduchu.

Poznámka - Hodnoty koeficientov difúznej odrazivosti správne pripravených tabliet v celom rozsahu viditeľného spektra s vlnovou dĺžkou 400-700 nm by mali byť rovnaké ako hodnoty stanovené špeciálnymi laboratóriami vo vzťahu k absolútnemu odrazovému rozptylu.



Text dokumentu je overený podľa:
oficiálna publikácia
M.: Vydavateľstvo noriem IPK, 1997

Povrch objektov vykreslený pomocou jednoduchého lambertovského modelu difúzneho reflexného osvetlenia sa javí ako vyblednutý a matný. Predpokladá sa, že zdroj je bodový, a preto sa objekty, ktoré nie sú priamo osvetlené, javia ako čierne. Ak je zdroj bodový a predstavuje úzky lúč, potom:
I = I l * k d * cosq * cos c b , kde
b uhol tvorený lúčom reflektora a smer k bodu (pozri),
c koeficient úzky: čím väčší s, čím je zväzok užší.
Zákon neberie do úvahy difúzne svetlo.

Predmety v reálnych scénach sú však osvetlené aj difúznym svetlom odrazeným od okolitých predmetov, ako sú steny miestnosti. Rozptýlené svetlo zodpovedá distribuovanému zdroju. Keďže výpočet takýchto zdrojov si vyžaduje veľké výpočtové náklady, v počítačovej grafike sú nahradené koeficientom intenzity pre konštantu rozptýleného svetla, ktorý je zahrnutý vo vzorci v lineárnej kombinácii s Lambertovým výrazom:
I = I a * k a + I l * k d * cosq, kde
I intenzita rozptýleného svetla,
k faktor intenzity pre rozptýlené svetlo (0<= k a <= 1).

Nech sú dané dva objekty, identicky orientované vzhľadom na zdroj, ale umiestnené v rôznych vzdialenostiach od neho. Ak zistíte ich intenzitu pomocou tohto vzorca, dopadne to rovnako. To znamená, že keď sa objekty prekrývajú, nemožno ich rozlíšiť, hoci intenzita svetla je nepriamo úmerná štvorcu vzdialenosti od zdroja a objekt ďalej od neho by mal byť tmavší.

Ak predpokladáme, že zdroj svetla je v nekonečne, potom difúzny člen modelu osvetlenia zmizne. V prípade perspektívnej transformácie scény možno vzdialenosť r od stredu projekcie k objektu brať ako koeficient úmernosti pre difúzny člen. Ak však stred projekcie leží blízko objektu, potom sa 1/r 2 mení veľmi rýchlo, to znamená, že pre objekty ležiace približne v rovnakej vzdialenosti od zdroja je rozdiel v intenzite príliš veľký.

Skúsenosti ukazujú, že väčší realizmus možno dosiahnuť lineárnym útlmom. V tomto prípade vyzerá model osvetlenia takto:
I = I a * k a + (I l * k d * cosq * cos c b )/(r + const),
r je potrebné, aby nedochádzalo k disco efektu (efekt náhlych prechodov),
const, aby nedošlo k deleniu nulou.

Ak sa predpokladá, že bod pozorovania je v nekonečne, potom r je určené polohou objektu najbližšie k bodu pozorovania. To znamená, že najbližší objekt je osvetlený plnou intenzitou zdroja a vzdialenejšie objekty zníženou intenzitou. Pre farebné povrchy sa model osvetlenia aplikuje na každú z troch základných farieb: červená (R), zelená (G) a modrá (B).