Właściwości cieplne.

Prezentacja na temat: "Właściwości cieplne."— Zapis prezentacji:

1 Właściwości cieplne

2 Metody badania termostabilności
Metoda Martensa Metoda Vicata HDT - metody te określają termiczną odporność kształtu TG Derywatografia DMTA DSC

3 Metody badania termostabilności
Metody te wyznaczają temperatury umowne nie można stosować ich bezpośrednio np. w projektowaniu wyznaczają one granice zastosowań tworzyw

4 Oznaczanie temperatury ugięcia metodą Martensa
PN-90/C 89025, DIN zasadniczo stosowana do badania duroplastów (tłoczywa prasownicze, BMC, SMC, laminaty) nie dotyczy materiałów z których nie można wyciąć próbek o odpowiednich wymiarach nie należy wyciągać wniosków o odporności cieplnej w czasie pracy ciągłej w podwyższonych temperaturach

5 Metodą Martensa Próbkę poddaje się naprężeniu zginającemu 5N/mm2 (5MPa, 50 kG/cm2 ) temperatura podnoszona jest z prędkością 50 ±5oC/h (od temperatury otoczenia) Za temperaturę ugięcia uznaje się temperaturę wyrażona w oC w której próbka osiągnie umowne ugięcie (6 ±0,1 mm)

6 Metoda Martensa obciążenie przesuwne dźwignia urządzenie wskazujące
uchwyt górny próbka uchwyt dolny podstawa

7 Metoda Martensa termometry Termostat szafkowy próbki

8 Metoda Martensa Próbka mocowana jest pionowo
długość ramienia na którym zawiesza się obciążenie oblicza się zależnie od wymiarów próbki

9 Metoda Martensa Oznaczenie dla co najmniej 3 próbek
wynik to średnia arytmetyczna zaokrąglona do całych stopni przed badaniem dokonuje się oględzin próbek (powierzchnia) dla materiałów anizotropowych próbki wycina się w dwóch kierunkach (w stosunku do osi anizotropii) równoległym prostopadłym

10 Metoda Martensa Po badaniu dokonuje się ponownie oględzin próbek (rozwarstwienia, pęcherze) Temperatury nie mogą się różnić o więcej niż 5oC w przeciwnym przypadku badanie należy powtórzyć

11 Metoda Martensa Protokół badania powinien zawierać
datę i miejsce wykonania nazwę i rodzaj badanego tworzywa wymiary próbek sposób przygotowania próbek wyniki oznaczeń dla poszczególnych próbek średnią arytmetyczną wyników opis wyglądu zewnętrznego próbek po badaniu nazwisko i imię oraz podpis wykonującego oznaczenie

12 Metoda Martensa Czyste żywice - ok. tmartens = 100oC
Tłoczywa BMC - ok. tmartens = 150oC Laminaty, SMC - ok. tmartens = 200oC

13 Oznaczanie temperatury mięknienia tworzyw termoplastycznych metodą Vicata

14 Metoda Vicata PN-93/C-89024, DIN ISO 306
stosowana do tworzyw termoplastycznych nie stosować do porowatych i zbrojonych Temperatura mięknienia wg Vicata to temperatura w której igła z hartowanej stali o przekroju kołowym o pow. 1mm2 zagłębi się w próbkę tworzywa na głębokość 1mm

15 Metoda Vicata Obciążenia igły Szybkość przyrostu temperatury
metoda A - 10 ±0,2 N metoda B - 50 ±0,5 N Szybkość przyrostu temperatury I - 50 ± 5oC/h II ± 10oC/h

16 Metoda Vicata termometr pręt igła próbka podstawa

17 Metoda Vicata pręt termometr igła próbka podstawa
Uwaga - położenie termometrów

18 Metoda Vicata obciążniki mikrometr Termostat szafkowy

19 Metoda Vicata Próbki badanie co najmniej 2 próbek
grubość do 6,5 mm krążki 2R=10 mm lub prostokąty; bok 10 mm odległość igły od każdej krawędzi próbki - co najmniej 3 mm badanie co najmniej 2 próbek wynik to średnia arytmetyczna zaokrąglona do całego stopnia różnica temperatur dla próbek nie może przekraczać 2oC

20 Metoda Vicata TMV (A I powietrze) = 90oC VST/B 50 = 90oC
Protokół zawiera podobne dane jak w metodzie Martensa sposób podawania wyniku; TMV (A I powietrze) = 90oC VST/B 50 = 90oC VST dla termoplastów mieści się w zakresie oC

21 HDT Heat deflection temperature
PN-EN ISO 75, ISO 75, DIN stosowana do tworzyw sztucznych nie stosowana do tworzyw wzmocnionych, warstwowych, komórkowych o temperaturze ugięcia, <40oC, przy naprężeniu 0,45MPa może określać temperaturę użytkowania jeśli warunki użytkowania zgadzają się z warunkami badania (wymiary, sposób obciążenia, czas ogrzewania)

22 HDT Próbkę w kształcie beleczki poddaje się działaniu naprężenia zginającego Szybkość wzrostu temperatury - 120oC/h (2K/min) Naprężenia metoda A - 1,85 N/mm2 (MPa) metoda B - 0,46 N/mm2 (MPa) metoda C - 8 N/mm2 (MPa)

23 HDT Za temperaturę ugięcia przyjmuje się temperaturę, w której próbka osiągnie strzałkę ugięcia odpowiednią do jej wysokości Strzałki ugięcia (wybrane, badanie na boku) h=10,0 - 10,3mm 0,32mm h=11,0 - 11,4mm 0,29mm h=12,0 - 12,3mm 0,27mm h=13,8 - 14,1mm 0,23mm

24 HDT Wymiary próbek (do badań mech. - zginanie)
b lub h 64 lub 100 l Wymiary próbek (do badań mech. - zginanie) l do 120 mm 80 mm (płasko) b - 9,8 do 15 mm 10 mm h - 3 do 4,2 mm 4 mm

25 HDT Ilość badanych próbek - co najmniej 2
różnica temperatur nie powinna przekraczać 2oC - dla tworzyw amorficznych 5oC - dla tworzyw semikrystalicznych badanie rozpocząć po 5 min od przyłożenia obciążenia

26 HDT HDT/A = 90oC Protokół zawiera podobne dane jak w metodzie Martensa
sposób podawania wyniku; HDT/A = 90oC HDT dla termoplastów mieści się w zakresie oC

27 Termostabilność określa
tzw. temperatura czasu półtrwania polimeru Th - temperatura w której tworzywo w czasie 45 min. traci 50% masy wyjściowej graniczna wartość czasowa 25 000h w danej temp. (3 lata użytkowania) tworzywo nie może zmieniać w sposób istotny swoich właściwości. Ważne z punktu widzenia zastosowania do celów konstrukcyjnych lub izolacyjnych

28 Termostabilność Granice - temperatura - czas, indeksy temperaturowe TI
próbki składuje się bez obciążenia w podwyższonych temperaturach w czasie do h. Następnie oznacza się wybrane właściwości TI to temperatura przy której badana właściwość obniży się do zadanego ułamka wartości wyjściowej

29 Palność

30 Palność tworzyw Jako materiały organiczne są palne
Jednoznaczna ocena zachowania tworzyw przy zapalaniu i podczas palenia nie jest możliwa. Zależy ono od materiału i warunków zewnętrznych rodzaj źródła zapłonu (intensywność) czas przyłożenia płomienia (źródła ciepła) dopływ powietrza kształt wyrobu z tworzywa ustawienie w przestrzeni

31 Palność tworzyw Palność ocenia się za pomocą zdolności do zapłonu
zdolności do rozprzestrzeniania się palenia wytwarzania ciepła oceny zjawisk zachodzących podczas palenia wytwarzanie dymu toksyczność i korozyjność powstających gazów

32 Metody badania palności
Badanie zapalności metodą wskaźnika tlenowego Oznaczanie temperatury zapalenia Badanie zapalności tworzyw sztucznych w postaci beleczek Badanie odporności tworzyw sztucznych na żarzenie Kalorymetr stożkowy

33 Zjawiska zachodzące podczas palenia tworzywa

34 Wskaźnik tlenowy Stosowana do wszystkich tworzyw sztucznych
tylko jako metoda porównawcza nie stanowi podstawy do klasyfikacji bezpieczeństwa pożarowego

35 Wskaźnik tlenowy palnik próbka O2 N2

36 Wskaźnik tlenowy - oxygen index

37 Wskaźnik tlenowy Polega na wyznaczeniu minimalnej zawartości tlenu (objętościowo) w mieszaninie tlenu z azotem, przy której próbka pali się w warunkach próby w zależności od stężenia tlenu w atmosferze próbka po zapaleniu pali się lub gaśnie trzeba znaleźć takie stężenie tlenu, przy którym próbka spala się całkowicie, ale po jego obniżeniu o 2-3% gaśnie

38 Wskaźnik tlenowy O2 - graniczna zawartość tlenu w mieszaninie
N2 - zawartość azotu w mieszaninie wynik to średnia arytmetyczna z badania co najmniej 3 próbek

39 Wskaźnik tlenowy Przeprowadzenie badania próbki - beleczki
prędkość przepływu gazów cm/s próbkę zapala się palnikiem i oddala palnika zawartość tlenu do OI ustala się metoda prób i błędów ilość gazów w mieszaninie ustawia się przy pomocy rotametrów gazy pobierane są z butli

40 Wskaźnik tlenowy Im wyższy wskaźnik tlenowy
tym bezpieczniejsze jest tworzywo w warunkach pożarowych

41 Badanie odporności TW na żarzenie
Metoda Schramma -Żebrowskiego porównanie zapalności nie stosować do oceny bezpieczeństwa pożarowego Metoda polega na pomiarze długości zwęglonej części próbki i czasu spalania próbki po zetknięciu z prętem karborundowym o temp. 955 (960) oC

42 Badanie odporności TW na żarzenie
próbka pręt

43 Badanie odporności TW na żarzenie
Średnica pręta 8 mm, długość 100 mm nacisk pręta na próbkę ok. 0,3N próbki - beleczki 120 (80) x 10 x 4 mm znak w odległości 95 mm od końca pręt styka się z próbką przez 180 s Pręt odchyla się i mierzy czas palenia następnie mierzy się po obu stronach próbki odległość znaku od pow. zwęglonej i oblicza długość uszkodzonej części

44 Badanie odporności TW na żarzenie
Wynik to średnia arytmetyczna z pomiaru 5 próbek czasu palenia w sekundach długości części uszkodzonej w mm

45 Badanie zapalności TW w postaci beleczek
Do wszystkich tworzyw sztucznych nie stosować do klasyfikacji pod względem bezpieczeństwa pożarowego metoda polega na poddaniu działaniu płomienia końca beleczki zamocowanej poziomo i oznaczaniu długości części spalonej i czasu palenia

46 Badanie zapalności TW w postaci beleczek
próbka

47 Badanie zapalności TW w postaci beleczek

48 Badanie zapalności TW w postaci beleczek
Czas działania płomienia - 60s palnik Bunsena, pochylony pod kątem 45o, płomień 100 mm palnik odległy w pionie o 30 mm od próbki próbki - beleczki 10 x 15 x >100 mm znak w odległości 80 mm od końca mierzyć odległość między znakiem a pow. zwęgloną

49 Badanie zapalności TW w postaci beleczek
Wynik to średnia arytmetyczna z pomiaru 5 próbek czasu palenia w sekundach długości części uszkodzonej w mm opis przebiegu palenia

50

51 Po próbie palności BMC uniepalnione wodzianem glinu

52 Oznaczanie temperatury zapalenia
Do wszystkich rodzajów tworzyw Metoda polega na próbie zapalenia gazów wydzielających się po ogrzaniu próbki tworzywa do temp. o 10oC niższej od temp. rozkładu Temperatura zapalenia to najniższa temperatura, przy której płomień utrzymuje się >5 s

53 Oznaczanie temperatury zapalenia
Próbka - 1 g tworzywa rozdrobnionego co najmniej 3 próbki próba zapalania płomieniem o długości 10mm (5 min.) jeśli gazy nie zapalą się, należy podnieść temp. o 10oC (nowa naważka)

54 Oznaczanie temperatury zapalenia
termometr probówka Blok metalowy

55 Oznaczanie temperatury zapalenia
Wynik - średnia z 3 oznaczeń, nie różniących się więcej niż 10oC

56 UL 94 To procedura uznawana na całym świecie
opracowana w UL = Underwriters Laboratories próbki zamocowane poziomo, pionowo lub pod kątem zapala się palnikiem Bunsena gaz ziemny ok. 37MJ/m3 próbki 127 x 12,7 x 12,7 mm

57 UL 94 procedura ta klasyfikuje materiały pod względem palności oceniając szybkość palenia się cal/min drogę palenia się czas dopalania (suma przy kilkakrotnym zapalaniu) czy skapujący produkt zapala bawełnę

58 UL 94 Stopnie (zależnie od ostrości testu) NO HB - próbka poziomo
V-2 - próbka pionowo V-1 V-0 5VA - palenie pionowe, płomień pod kątem 20o 5VB

59 UL V i 94 VTM

60 UL 94 Np. próbki ustawiane pionowo 94V-0 oznacza, że
żadna próbka nie pali się dłużej niż 10s po odjęciu płomienia dla 10 zapaleń 5 próbek (2 x każda) czas palenia jest < 50s żadna próbka nie wydziela cząstek, które mogą zapalić bawełnę w odległości 305mm poniżej próbki żadna próbka nie żarzy się dłużej niż 30 s po odjęciu płomienia

61 UL 94 Np. 94V-1 oznacza, że żadna próbka nie pali się dłużej niż 30s po odjęciu płomienia dla 10 zapaleń 5 próbek (2 x każda) czas palenia jest < 250s żadna próbka nie wydziela cząstek, które mogą zapalić bawełnę w odległości 305mm poniżej próbki żadna próbka nie żarzy się dłużej niż 60 s po drugim odjęciu płomienia

62 UL 94 – 94HB

63 UL 94 Np. 94HB oznacza, że płomień przykładany na 30 s
palnik pod kątem 45o prędkość spalania < 38,1 mm/min palenie ustaje przed osiągnięciem znaku 102 mm

64 Kalorymetr stożkowy Opracowany w 1982 przez Babrauskasa
ISO 5660 – w 1993r. (wersja ostateczna) ASTM E 1354 PN C W PL 4 aparaty Używany w prawie wszystkich dziedzinach techniki meble, budownictwo, kable, budowa statków, tworzywa sztuczne....

65 Kalorymetr stożkowy Zasada działania
Kalorymetria zużytego tlenu (oxygen consumption calorymetry) Dla większości materiałów na każdy kilogram zużytego przez palący się materiał tlenu wydziela się 13,1 MJ ciepła (energii) Thorton 1917 (ciecze), Huggette 1980 (ciała stałe) Odchylenia ± 5% Nie mylić z ciepłem spalania

66 Kalorymetr stożkowy Zasada działania
Istnieje zależność wielkości pożaru (i wielkości płomienia) od ilości wydzielanego ciepła ze strefy spalania Szybkość wydzielania ciepła to najważniejsza cecha pożarowa materiału

67 Kalorymetr stożkowy Wyniki w formie danych fizycznych opisujących cechy pożarowe materiału Niezależnie od przebiegu pożaru Niezależnie od wielkości próbki Wyniki można przenosić do testów w pełnej skali Można szacować zachowanie materiału w realnym pożarze

68 Kalorymetr stożkowy przebieg badania
Próbki 100 x 100 x (do) 50 mm Próbki waży się i owija w folię Al (jedna pow. pozostaje wolna) i wstawia w ramkę Ustawienie poziome lub pionowe Cylindryczny promiennik ciepła ogrzewa próbkę umieszczoną pod nim Strumień ciepła do 100 kW/m2 Zapłon jest inicjowany przez iskrownik 13 mm nad próbką Spalanie w atmosferze powietrza (0,024 m3/s)

69 Kalorymetr stożkowy Pomiar sadzy

70 Kalorymetr stożkowy Mierzy się przepływ gazów stężenie tlenu [%]
Strumień wydzielanego ciepła [kW/m2] Zmiana masy próbki, Temperaturę gazów Współczynnik ekstynkcji dymotwórczość Czas do zapalenia Różnicę ciśnień gazów na kryzie mierniczej FTIR (analiza gazów w przyszłości) Wydzielane ciepło obliczane jest przez porównanie zaw. tlenu przed i w trakcie palenia

71 Kalorymetr stożkowy Oblicza się
Szybkość wydzielania ciepła HRR [kJ/s m2] [kW/m2] Maksymalną szybkość wydzielania Czas do maksymalnej szybkości wydzielania Średnią szybkości wydzielania w czasie 1, 3, 5 min od zapłonu Szybkość ubytku masy MLR [g/m2 s] Całkowite ciepło wydzielone THR [MJ/m2] Ciepło spalania HOC [MJ/kg] Średnią masową gęstość optyczną dymu Czas do trwałego zapłonu Emisję CO i CO2 (Toksyczność) [kg/kg]

72 Kalorymetr stożkowy Szybkość wydzielania ciepła HRR [kJ/s m2] [kW/m2]
Najważniejsza cecha pożarowa materiału, informuje o Rozmiar pożaru Szybkość rozprzestrzeniania Szybkości wydzielania dymów Czas na ewakuację

73 Kalorymetr stożkowy Szybkość ubytku masy MLR [g/m2 s]
Ilustracja dynamiki spalania Czas do trwałego zapłonu Zapalność – zdolność do zapłonu pod działaniem strumienia ciepła

74 Kalorymetr stożkowy Dymotwórczość (gęstość dymu)
Badane fotometrem laserowym Pomiar ekstynkcji w warunkach rzeczywistych Ponadto mierzy się emisje CO i CO2

75 Różne dziedziny techniki mają osobne wymagania
elektrotechnika budownictwo komunikacja wyposażenie wnętrz pojazdów zbiorniki na paliwo wagony kolejowe lotnictwo wyposażenie statków górnictwo

76

77 Właściwości optyczne

78 Przepuszczalność światła
Podział na 3 klasy Przezroczyste jak szkło Przeświecające Mętne (nieprzepuszczające)

79 Przepuszczalność światła
Miara przepuszczalności światła Stopień transmisji τ Φn – strumień światła za materiałem badanym Φv - strumień światła przed materiałem badanym

80 Przepuszczalność światła
Miara przepuszczalności światła Stopień transmisji τ Obejmuje on absorpcję, straty na rozproszenie i odbicie na przedniej i tylnej ściance Badany na ogół w powietrzu, podawany jako funkcja długości fali Bada się ją przy pomocy fotometrów

81 Zmętnienie Miara jest liczba zmętnienia
Stosunek strumienia światła rozproszonego pod kątem 80o do osi strumienia światła padającego, do strumienia światła padającego Lub wg ASTM (haze) część światła przepuszczanego przez próbkę, która odchyla się o więcej niż 2,5o Przepuszczalność światła jest zakłócona przez chropowatość, krystaliczność, napełniacze, zanieczyszczenia, zadrapania.

82 Połysk Różne metody pomiaru, różne definicje
ASTM D 523 – stosunek intensywności światła odbitego do intensywności światła odbitego od powierzchni standardowej (lustro) Stosunek intensywności światła odbitego pod kątem 45o do intensywności światła rozproszonego pod kątem 90o

83 Połysk Zależy od jakości powierzchni
Powierzchnia narzędzia kształtującego (i temperatura) Pomiar stosowany do oceny starzenia, wpływu naświetlania itp. (farby i lakiery)

84 Barwa

85 Połysk - wrażenie optyczne, które powstaje dzięki odbiciu i rozproszeniu światła na powierzchni ciał stałych i cieczy lub bezpośrednio nad ich powierzchnią. Zależy on od współczynnika załamania światła, absorpcji, przezroczystości i charakteru powierzchni. Również barwa i kształt powierzchni ma pewien wpływ na wizualne wrażenie połysku oraz to czy powierzchnia oświetlana jest silnym światłem ukierunkowanym czy też rozproszonym. O intensywności połysku decyduje w pierwszym rzędzie współczynnik odbicia światła R, wyrażany stosunkiem ilości światła odbitego do padającego. Istnieje prosta zależność pomiędzy współczynnikiem odbicia i załamania światła (n): Równanie Fresnela określa połysk dla swiatła niespolaryzowanego o intensywnosci I0, pdającym pod kątem i, jeżeli intensywnośc odbicia wiązki o intensywności wynosi Ir, kiedy współczynnik dla ciała jest m. Wynika z tego, że intensywność połysku zależy od typu materiału (wielkości współczynników załamania). Dla materiałów o zbliżonych wartościach współczynników załamania, współczynnik odbicia R rośnie ze wzrostem absorpcji promieniowania, dlatego materiały nieprzezroczyste charakteryzują się znacznie wyższym natężeniem połysku. Połysk zależy też od stanu powierzchni odbijającej. Powierzchnie gładkie, dobrze wypolerowane, wykazują intensywniejszy połysk, ponieważ w małym stopniu rozpraszają promieniowanie. Powierzchnie o wysokim połysku, przy odpowiedniej strukturze, mogą wywoływać efekt poświaty: część padającego światła odbija się pod innym kątem w stosunku do głównego strumienia światła odbitego. Powierzchnia o drobnej teksturze, odbijając promienie świetlne w różnym kierunku, sprawia wrażenie matowej. Efekt ten uzyskać można też za pomocą lakieru zmieszanego z bardzo drobnym proszkiem. Czasem tworzone są efekty połysku zwane "skórką pomarńczy". W tym przypadku pofałdowana struktura powierzchni w jednych miejscach wydaje się lniąca w innych - ciemna. Przy teksturze, w której jej element jest wielkości mm efekt skórki pomarańczy uwidacznia się z większej odległości (niecałe 3 m). Przy teksturach poniżej 0,1 mm oko ludzkie ma problem z dostrzeżeniem tego efektu. Nieco powyżej 0,1 mm do 1 mm efekt ten może być widoczny jedynie z bardzo małego dystansu.

86 Połyskomierz to urządzenie pomiarowe do mierzenia połysku, mające zastosowanie w różnych dziedzinach gospodarki. Zasada działania połyskomierza polega na tym, że urządzenie emituje strumień białego, niespolaryzowanego światła pod określonym kątem mierzonym pomiędzy prostą równoległą do strumienia światła a prostą prostopadłą do badanej powierzchni. Spotyka się urządzenia o geometrii 20°, 45°, 60°, 75°, 85°. Geometria w tym przypadku oznacza kąt emisji światła mierzony do badanej powierzchni. Strumień światła odbija się od mierzonej powierzchni i dostaje się do urządzenia pomiarowego, które mierzy jego natężenie; im mniejsza jest różnica między natężeniem światła emitowanego, a odbitego (przy tej samej geometrii) tym jest większy połysk. Dla otrzymania poprawnych rezultatów pomiarowych stosuje się zasadę: dla wysokiego połysku stosuje się niską geometrię pomiarów (kąt 20°), a dla powierzchni o słabym połysku, matowych, wysoką geometrię (kąt 85°). Podstawowe standardy mierzenia połysku określone są w normach: ASTM D 2457, DIN EN ISO 2813 i DIN Połyskomierz z podstawką zawierającą płytkę kalibracyjną Połyskomierze znajdują zastosowanie m.in. w poligrafii. Z ich pomocą można badać wybłyszczenie samego podłoża drukowego, podłoża drukowego pokrytego farbą lub lakierem. Dla tych celów stosunkowo uniwersalną geometrią jest kąt emisji 60°. Źródło: "

87 Barwa – wrażenie psychiczne wywoływane w mózgu człowieka (i zwierząt), gdy oko odbiera promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła, a pisząc dokładniej, z widzialnej części fal świetlnych. Główny wpływ na to wrażenie ma skład widmowy promieniowania świetlnego, w drugiej kolejności ilość energii świetlnej, jednak niebagatelny udział w odbiorze danej barwy ma również obecność innych barw w polu widzenia obserwatora, oraz jego cechy osobnicze, jak zdrowie, samopoczucie, nastrój, a nawet doświadczenie i wiedza w posługiwaniu się zmysłem wzroku. W szerszym znaczeniu barwa jest całościowym pojęciem dotyczącym odbioru opisywanych wrażeń, w węższym zaś jest jakościowym określeniem odbieranego światła zwanym walorem barwy (czyli porównaniem do najbliższej wrażeniowo barwy prostej), a wtórują temu pojęcia jasności barwy (czyli udziałowi ilości światła pochodzącego z danej barwy w stosunku do ogółu bieżących warunków oświetleniowych), oraz nasycenia barwy (czyli udziałowi achromatyczności w danej barwie). Nauką badającą wywoływanie wrażeń barwnych oraz sposób ich odbioru jest teoria koloru. Jest ona połączeniem wybranych zagadnień z zakresu fizyki, biologii oraz psychologii. Spis treści [ukryj] 1 Podział i nazewnictwo 2 Fizjologia widzenia barw 3 Barwa w poligrafii 4 Zobacz też 5 Linki zewnętrzne Podział i nazewnictwo [edytuj] Konkretne barwy określa się za pomocą przymiotników i rzeczowników biorących często źródło w słowie określającym popularny obiekt o danej barwie (zobacz: lista kolorów w języku polskim). Barwy można podzielić na: proste i złożone (w tym czyste) achromatyczne, monochromatyczne i chromatyczne podstawowe (pierwszorzędowe) i wtórne (pochodne, wynikowe) (drugo-, trzecio-, czwartorzędowe itd.) Fizjologia widzenia barw [edytuj] Barwa jest postrzegana dzięki komórkom światłoczułym w siatkówce oka zwanym pręcikami i czopkami. Ściślej: pręciki są wrażliwe na stopień jasności, czopki także na barwę. Są trzy rodzaje czopków, a każdy z nich jest najbardziej wrażliwy na jeden z trzech zakresów barw – niebieskiej, zielonej, lub czerwonej (przy czym zakresy te zachodzą na siebie), co łącznie umożliwia widzenie wszystkich barw. Oko ma swą ograniczoną rozdzielczość barw, tzn. czasem nie jest w stanie dostrzec różnicy występującej między dwoma barwami o różnym widmie traktując je jako takie same. Wrażliwość na barwę ma swoje uwarunkowania osobnicze, ale także jest wynikiem częstego obcowania z barwą (np. malarz, drukarz itd.). Oko ludzkie wykazuje różny stopień wrażliwości na określoną barwę co jest uwarunkowane liczbą czopków wrażliwych na określoną długość fal świetlnych. Za widzenie barwy niebieskiej odpowiada ok. 4% czopków, za zieloną – 32%, za czerwoną – 64%. Różnice barwy niebieskiej i ciemno czerwonej są słabiej dostrzegane niż różnice w innych barwach. Jeśli dwie barwy zapiszemy w przestrzeni barwnej CIELab można podać liczbę ΔE będącą odległością między tymi barwami w trójwymiarowej przestrzeni CIELAB. Przyjmuje się, że jeśli ΔE jest poniżej 1, wówczas różnica między barwami jest niedostrzegalna. Przy ΔE pomiędzy 1 a 2 różnice spostrzega tylko doświadczony obserwator. Barwa w poligrafii [edytuj] W potocznym języku polskim określenie barwa i kolor to synonimy. W piśmiennictwie specjalistycznym oraz wydawnictwach leksykalnych częściej stosowany jest termin barwa (funkcjonujący w językach słowiańskich od XV w., a będący razem ze słowem farba zapożyczeniem niemieckiego Farbe), niż kolor (będący znacznie późniejszym zapożyczeniem łacińskim). W literaturze poligraficznej zaznacza się tendencja do stosowania pojęcia barwa (jako pojęcia poprawnego) zamiast kolor, traktując barwę nie tylko jako wrażenie psychologiczne, ale też jako wielkość mierzalną o określonych danych liczbowych w przestrzeniach barwnych. Dzięki temu barwa określa rzeczywistość obiektywną w odróżnieniu od jej zindywidualizowanej, subiektywnej percepcji, a w konsekwencji możliwa jest obiektywna kontrola barwy, tworzenie norm jakościowych druku wielobarwnego, zawieranie umów handlowych z uwzględnieniem warunków co do druku barwy. Pojęcie kolor odnoszone jest do farb: farbą danego koloru można otrzymać wydruk o różnej barwie (choćby drukowanie różną grubością farby). W poligrafii właściwe zarządzanie barwą (ang. Color Management) jest możliwe jedynie wówczas, gdy warunki oświetleniowe są znormalizowane od monitora komputera poprzez wydruk próbny do druku z maszyny drukarskiej. Warunki te określiła w 2000 r. norma ISO 3664: jakość światła – światło powinno być takie, że jego współrzędne barwy wynoszą x=0,3478, y=0,3595, temperatura barwowa 5000 K, rodzaj otoczenia – światło otoczenia powinno być przytłumione, aby zasadniczo nie miało wpływu na oświetlenie druku, ściany i otoczenie powinno mieć barwę matowej szarości, zapobieganie błyszczeniu – zbyt wysoki połysk arkusza prowadzi do złej oceny barwy. Zobacz też [edytuj]

88 Przestrzeń CIELab to przestrzeń barw, która została znormalizowana w 1976 przez CIE (Comission Internationale de l'Eclairage - Międzynarodową Komisję Oświetleniową). CIELab stanowi matematyczną transformację przestrzeni CIEXYZ. Transformację tę wprowadzono jako wynik badań nad spostrzeganiem przez oko ludzkie różnicy między barwami. Zakładano, że barwy znajdujące się w przestrzeni CIELab w jednakowej odległości ΔE od siebie będą postrzegane jako jednakowo różniące się od siebie. Zatem CIELab miała być równomierną przestrzenią barw. De facto przestrzeń CIELab jest jedynie zalecana jako równomierna przestrzeń barw. Dowodem nierównomierności tej przestrzeni jest fakt, że różnicy percepcyjnej barw nie można jednoznacznie określić za pomocą ΔE. Barwę opisują matematycznie trzy składowe: L - jasność (luminancja), a – barwa od zielonej do magenty, b – barwa od niebieskiej do żółtej. Przestrzeń CIEXYZ można przekształcić na przestrzeń barwną CIELab według związków: w których: X0 = 94,81 Y0 = 100,0 Z0 = 107,3 są współrzędnymi barwy ciała nominalnie białego. CIELab jest obecnie najpopularniejszym sposobem opisu barwy i stanowi podstawę współczesnych systemów zarządzania barwą. Różnica pomiędzy dwiema barwami w przestrzeni CIELab ma postać: i jest zwykłą odległością euklidesową pomiędzy dwoma punktami w przestrzeni trójwymiarowej. Można przyjąć, że standardowy obserwator zauważa różnicę barw następująco: 0 <ΔE < 1 - nie zauważa różnicy, 1 <ΔE < 2 - zauważa różnicę jedynie doświadczony obserwator, 2 <ΔE < 3,5 - zauważa różnicę również niedoświadczony obserwator, 3,5 <ΔE < 5 - zauważa wyraźną różnicę barw, 5 < ΔE - obserwator odnosi wrażenie dwóch różnych barw. Powyższe dane są danymi statystycznymi, sprawdzonymi doświadczalnie. Ze względu na faktyczną nierównomierność przestrzeni CIELab zalecana ostatnio przez ISO jest ΔE2000.

89 Luminancja – wielkość fotometryczna będąca miarą natężenia światła padającego w danym kierunku. Opisuje ilość światła, które przechodzi lub jest emitowane przez określoną powierzchnię i mieści się w zadanym kącie bryłowym. Jednostką luminancji w układzie SI jest kandela na metr kwadratowy (cd/m2) lub jej pochodna o nazwie nit (nt). Definicja [edytuj] Luminancja jest zdefiniowana jako gdzie Lv to wartość luminancji (cd/m2), F to wielkość strumienia świetlnego (lm), θ to kąt pomiędzy normalną do powierzchni i określonym kierunkiem, A to powierzchnia źródła (m2), Ω to wielkość kąta bryłowego (sr). "