Моделирование состава рецептуры крашения при додубливании смесями растительных красителей под цвет заданного эталона

УДК 687.016:620.22 Абдусаламова Д.Г.

МОДЕЛИРОВАНИЕ СОСТАВА РЕЩПТУРЫ КРАШЕНИЯ ПРИ ДОДУБЛИПВАНИИ СМЕСЯМИ РАСТИТЕЛЬЕПЫХ ШРАСИТЕЛЕЙ ПОД ЦВЕТ ЗАДАННОГО ЭТАЛОНА.

В статье рассматривается моделировании состава смесового красителя при додубливании смесями растительных красителей под цвет заданного эталона. Разработана типичная блок схема алгоритма определения состава смесового красителя при додубливании под цвет заданного эталона.

После определения поля цветового охвата и подтверждения его адекватности, было проведено моделирование состава триадных смесей красителей при крашении меха под заданный эталон.

При моделировании состава смесового красителями исходными данными для достижения заданного цвета окрашенного субстрата могут являться спектральная кривая эталонного материала, либо цветовые характеристики окрашенного материала, определённые в одной из систем цветовых координат при известном источнике освещения.

При определении состава смесового красителя по спектральной кривой достигается большая точность, однако, применение этого способа требует знания спектра отражения эталонного образца, что не всегда возможно, при моделировании состава смесового красителя под известные цветовые координаты, необходимо считаться с явлением метамеризма, проявляющемся в различном цветовом восприятии окрашенного материала при разных источниках освещения.

На рис. 1. приведена типичная блок схема алгоритма определения состава смесового красителя при крашении под цвет заданного эталона [1].

Цветовые характеристики эталона в настоящей работе определялись:

• с помощью спектрофотометра i5;

• с помощью обработки в программе Adobe Photoshop цифрового изображения, полученного с помощью фотографирования эталонного образца фотоаппаратом SONY Cybershot в камере, освещённым стандартным источником света, в данном случае источником D65;

• с помощью обработки в программе Adobe Photoshop цифрового изображения, полученного с помощью сканера.

Спектральная кривая или X:,, Уэ, Zэ эталона Спектральное распределение энергии источника, наблюдатель Удельные коэффициенты поглощения красителей 1, 2, 3

Исходный рецепт, например С1=40% С2=20%

Расчет в 16 длинах волн значений К/8:

ЛТл)=/(Кл1)+аЛ,1С1 +ал,2С2 +ал,ЪСЪ

Пересчет ЯШ в коэффициенты отражения при 16 длинах волн

Пересчет коэффициентов отражения в координаты цвета рассчитанного образца

X, У, Z (Хо, Уо,

Расчет цветового различия между образцом и эталоном

АХ = Хэ-Хо АУ = Уэ-Уо

Коррекция рецепта

Рис. 1. Типичная блок-схема алгоритма расчета рецептур растительных красителей

Кроме того, использовался способ задания цветовых характеристик с помощью свободнораспространяемой программы OpenRGB, позволяющей, как синтезировать цвет путём изменения соотношения интенсивности каналов R, G и B, так и выбирать цвет из каталога. [2]

При сопоставлении цветовых координат XYZ, рассчитываемых при обработке спектров отражения, с координатами цветовой системы RGB, используемой для отображения цвета на цветном мониторе, следует использовать следующие матрицы для перевода цветов между системами RGB и XYZ. [3]

X = 0,431*R+0,342*G+0,178*B

Y = 0,222*R+0,707*G+0,071*B

Z = 0,020*R+0,130*G+0,939*B

R = 3,063*X-1.393*Y-0,476*Z

G = -0,969*X+1,876*Y+0,042*Z

B = 0,068*X-0,229*Y+1,069*Z

При этом принимаются следующие координаты основных цветовых стимулов:

Красный (кора крушины): x=0,64 y=0,33 Зелёный (листья мушмулы): x=0,29 y=0,60 Синий (кора мушмулы): x=0,15 y=0,06

При использовании для определения цветовых характеристик эталона сканера или цифрового фотоаппарата обработка цифрового изображения осуществлялась в программа Adobe PhotoShop.

Цветовые характеристики анализируемых образцов анализируются по получаемым с помощью пакета Adobe Photoshop гистограммам (см. рис. 2), за конечное значение компонента принимается среднее значение.

В ходе проведенных исследований было установлено, что наиболее адекватная оценка цветовых характеристик пушно-мехового полуфабриката достигается при сканировании и последующей обработке изображения отдельных пучков волосяного покрова, а не при анализе поверхности мехового полуфабриката, так как в последнем случае анализируемое изображение имеет, как правило, низкое значение яркости по причине поглощения светового потока в глубине волосяного покрова (особенно сильно данная тенденция проявляется при обработке изображения длинноволосых видов пушнины).

Также, имеется определенная разница в цветовых характеристиках остевого и пухового волоса, вызванная различием в их строении, и, как следствие этого, имеющие различную способность к сорбции красителей.

Пример построения гистограмм в системе CIE Lab приведен на рис.2

Рис. 2 Пример построения гистограмм в системе СТБ Lab.

По результатам экспертной оценки было установлено, что зрительному восприятию человеком цвета пушно-мехового полуфабриката отвечает цвет, синтезированный на основании значений цветовых характеристик, полученных при анализе пухового волоса.

По этой причине для дальнейшей обработки принимались цветовые характеристики, полученные при анализе пухового волоса. Поле цветового охвата, полученное при анализе пухового волоса.

Рис. 3. Поле цветового охвата построенное при использовании сканера

Как видно на рис.3, при использовании сканера поле цветового охвата сильно сдвинуто в сине- зелёную область и значительно трансформировано по сравнению с конфигурацией поля цветового охвата, построенного на основании данных спектрофотометра, что требует при использовании данного способа калибровки по всему спектру анализируемых цветов.

Последнее весьма затруднительно, так как требует значительного количества опытных выкрасок, что снижает экспрессность и эффективность расчётного способа. Таким образом, применение сканера для оценки цвета развитой поверхности, которой является пушно-меховой полуфабрикат, представляется малоэффективным.

Далее будет исследована возможность применения цифрового фотоаппарата для получения цифровых изображений эталона и дальнейшей их обработки с целью получения значений цветовых характеристик эталона способом, рассмотренным выше.

-12о—

/ ^ __

/

> / > ч ^ч .

/ У У

ч*. V

0 -4 о\ -2 / ^ 4 06 0 8 0 1(

N  -20 ^40 -

1° 60 '

--80— V

Ж СК СФМ X СЖ СФМ Ч-ЖК СФМ

" Фотоаппарат

Рис. 4. Сравнение полей цветового охвата определённых с помощью спектрофотометра и с помощью цифрового фотоаппарата.

а

Далее была исследована возможность применения цифрового фотоаппарата для получения цифровых изображений эталона и дальнейшей их обработки с целью получения значений цветовых характеристик эталона способом, рассмотренным выше.

Фотографирование образцов пушно-мехового полуфабриката осуществлялось при освещении нормированным источником света D65.

На рис.4 представлены для сравнения поля цветового охвата определенныес помощью спектрофотометра и цифровой фотокамеры с последующей обработкой в пакете Photoshop.

Как видно из рисунка, при использовании цифрового фотоаппарата для определения цветовых характеристик, поле цветового охвата лежит в той же зоне, что поле построенное с применением спектрофотометра. Площадь поля цветового охвата, построенного путем обработки цифровых изображений, имеет большую площадь, чем поле, полученное с помощью данных со спектрофотометра. Это говорит о том, что у фотоаппарата эффект затухания сигнала значительно менее выражен, чем у сканера.

Таким образом, можно сделать вывод, что для получения цветовых характеристик эталона, возможно применение цифровой фотографической техники, при условии предварительного построения её цветового профиля в одной из специализированных программ и интегрирования этого профили в обрабатываемые цифровые изображения. Кроме того, в подавляющем большинстве случаев, подобный подход вполне применим, так как при крашении под эталон, окрашенный красителями со спектральными характеристиками отличными от применяемых в данном конкретном случае, применяется способ подгонки под цветовые координаты, а не под спектральную кривую эталона, точно воспроизвести которую возможно было бы только при том же наборе красителей, которыми был окрашен эталон.

Библиографический список:

1. Рой С. Синклер и [др.]. Цвет в промышленности. / под ред. Р. Мак-Дональда: пер. с англ. - М.: Логос, 2002. - 579 с.

2. Павлов П. А. и [др.]. Разработка методики составления рецептур крашения пушно-мехового полуфабриката с целью подбора цвета волосяного покрова к сопутствующим материалам: сб. всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов /Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности/ тезисы докладов - СПб: СПГУТД - 2006 -С.302-303.

3. Применение цветоведения в текстильной промышленности: сб. научн. статей.- ч. 1/ под ред.проф., д.т.н. Л. И. Беленького, доц., к.т.н. Н. С. Овечкина.- М: Легкая индустрия.— 1970.

Abdusalamova D. G.

MODELLING OF STRUCTURE OF A COMPOUNDING OF DYEING AT RETANING MIXES OF VEGETATIVE DYES UNDER COLOR OF THE SET STANDARD.

In clause it is considered modelling of structure of mixed dye at retaning by mixes of vegetative dyes under color of the set standard. The scheme of algorithm of definition of structure of mixed dye typical the block is developed at retaning under color of the set standard.

Абдусаламова Джувайрат Гусеновна (р. 1984). Аспирантка кафедры ТЛИ Дагестанского государственного технического университета. Окончила Дагестанский государственный технический университет (2006) по специальности инженер ТШИ. Научное направление в области легкой индустрии (технология кожи и меха). Автор более 5 научных работ.