Вильгельм Оствальд - Искусство цвета. Цветоведение: теория цветового пространства

Поэтому, я довольно долгое время пользовался нижеописанным полутеневым фотометром, приготовленным из картона со шкалами из бумаги и передвижкой от руки, и получил при его помощи все же довольно хорошие измерения. Малая твердость материала, из которого состоял мой первоначальный измерительный прибор, заставила меня обратить самое большое внимание, на основательное устранение источников ошибок и не надеяться здесь лишь на искусство механика, которое бы могло обезвредить неудачную конструкцию.

Таким образом, мне удалось все те формы прибора, которые оказались нежизнеспособными, пройти за время «картонного возраста» моего аппарата, когда они, конечно, и не вызывали сколько-нибудь больших издержек. После же этого – сконструированная, согласно всем правилам искусства, – форма прибора оказалась жизнеспособной и сохранила на долгое время свой вид.

Я подробно и долго остановился на этих вопросах потому, что они в настоящее время имеют гораздо большее значение, чем десять лет тому назад. Тогда изготовление приборов механиком было довольно дешево и изготовление аппаратов своими средствами вызывалось не столько внешней необходимостью, сколько привычкой, сохранившейся у меня от времен ранней молодости, когда я все мои научные страсти должен был удовлетворять при минимальных материальных затратах. В настоящее же время наука в Германии работает при весьма стесненных обстоятельствах, так как необученный рабочий требует для себя несоответственно большую часть народного достояния, а наука же, о которой он не имеет представления, должна жить в нужде. Мы должны поэтому в настоящее время внимательно следить за тем, чтобы с наименьшими затратами материальных средств дать в идейном отношении наилучшее для того, чтобы наиболее ценная продукция нашего народа, т. е. наша наука, которая и определяет прочно наше место в семье других народов, не потерпела бы ущерба.

Измерение ахроматических цветов есть задача фотометра, и задача эта вполне может быть разрешена при помощи уже существующих у нас приборов, если только мы уясним себе здесь основную проблему. Однако эти приборы, главным образом, приспособлены все же к измерениям абсолютной силы света ламп, свечей и т. д., в то время, как мы здесь имеем дело с величиной отражения света, т. е. с относительной силой света. Поэтому устройство наших приборов можно очень упростить.

В другом месте (Physikalishe Farbenlehre, 2 aufl. S. 78) я подробно изложил различные возможности решения этой задачи. Повторять здесь это нет надобности. Будет вполне достаточным, если мы здесь опишем ту форму, которую в последнее время принял наш измерительный прибор.

Рис. 22

Полутеневой фотометр состоит из непрозрачного двойного ящика, который продольной стенкой разделен пополам. Исследуемые цвета кладутся внизу, на дно прибора. В крышке находится двойная призма колориметра Вольфа (рис. 22), которая и передает свет обоих цветов в наше поле зрения, где они заполняют два полукруга, плотно примыкающих друг к другу (рис. 23). Подвижная лупа, которая приспособлена к верхнему краю призмы, облегчает рассматривание.

Рис. 23

Рис. 24

Оба сравниваемых цвета освещаются через наклонно стоящую и разделенную вдоль надвое трубу (рис. 24), которая наверху заканчивается двумя сдвигающимися и раздвигающимися щелями. Труба эта образует угол в 450 с горизонтальной плоскостью, согласно тому общему правилу, что наблюдение и измерение всех поверхностей должно быть производимо при смотрении на них перпендикулярно, освещаться же падающим светом они должны под углом в 45°.

Для фотометрирования служат две щели, находящиеся наверху трубы. Они высотою в 50 мм и могут быть раздвинуты несколько больше, чем на 50 мм (рис. 25). Измерения ширины щелей производятся посредством зубчатки и винта, так как установки бывают более уверенными при быстром движении в обе стороны, чем при медленном передвижении только винтом. Падающий свет равномерно рассеивается при помощи какой-нибудь рассеивающей поверхности, лучше всего при помощи пропарафиненной бумаги. В таком случае световой поток пропорционален величине поверхности щели и может быть отсчитан по шкале, имеющейся при подвижной пластинке щели. Эта шкала разделена на сто половинок миллиметра; десятичный нониус дает возможность отсчитывать 0,001 наибольшей величины щели.

Рис. 25

Сперва кладут в ящик два кусочка нормального белого цвета, причем необходимо позаботиться о том, чтоб они находились в одной плоскости. Это делается при помощи специально приспособленных подвижных рамок. Затем открывают левую щель до 100,0 и наблюдают поле зрения, имеющее круглую форму и разделенное перпендикулярным диаметром на две половинки различной яркости. Мы получаем такую же самую картину, как в уже известном полутеневом фотометре. От него наш прибор и получил свое название. Затем двигают винт правой щели до тех пор, пока обе половинки поля зрения не покажутся одинаково яркими, после чего записывают показание шкалы. Установки производят повторно десять раз подряд, благодаря чему можно узнать индивидуальный порог и получить надежную среднюю величину.

Если прибор и освещение расположены вполне симметрично, то данная средняя величина также равна 100,0 с уклонением в ту и другую сторону, равным ошибке установки. Большей же частью она оказывается несколько больше или меньше 100. На эту-то среднюю величину и устанавливают тогда правую щель.

Для того, чтобы произвести измерение, кладут серый цвет, который намереваются измерить, в правую рамку, в левой же находится нормальный белый цвет. Теперь двигают левую щель, через которую освещается нормально-белый цвет, до тех пор пока все поле зрения не покажется равным, а линия раздела, которая раньше благодаря контрасту очень ясно была видна, не исчезнет. Быстрый поворот туда и обратно вокруг точки равенства облегчает установку, при этом видно, как большая светлота переходит при этом то туда, то обратно, как переворачиваемые листы книги. Отмечают сделанные установки, отсчитывают по шкале и повторяют измерение для того, чтобы ошибка стала меньшей. Большей частью достаточно бывает пяти или трех измерений.