Страница 1 из 1

Примечания к переводу ISO 13655:2017 - Спектральные измерения и колориметрические расчёты

Добавлено: 09 июл 2025, 19:40
mihas
Изображение
График различий флуоресцентной составляющей разных спектрофотометров с фильтром M1
Эта тема продолжает и развивает начатые ранее обсуждения офсетного и цветопробного стандартов в 2025 году и ранее в 2024 году.

Набросаю тут себе черновичок примечаний для техкомитета 268, интересный стандарт, интересные нововведения в версии 2017.
Комитет 268 неплохо перевел документ с английского, немного пройдемся по сути в нем сказанного в формате редакционных заметок на полях.
  • Введение
    По состоянию на 2009 год, ни один прибор для измерения цвета, доступный на полиграфическом рынке, не обеспечивал систему освещения, которая бы соответствовала иллюминанту МКО D50. Вместо этого в большинстве приборов в качестве источников света использовались лампы накаливания. Спектральное распределение мощности таких ламп имеет различное содержание УФ-излучения.
Это полное вранье и передергивание фактов от ISO. Как раз лампы накаливания излучают УФ стабильно и предсказуемо, УФ лампы накаливания безупречно рассчитывается по формуле Планка и Больцмана. А вот с дополнительным УФ источником фильтра М1 как раз проблемы с его нормировкой.

И в противоположность фильтру M1 - стабильный фундаментальный иллюминант A с безупречным строго известным содержанием УФ за фильтром M0. Это еще можно было бы попробовать неверующим в фундаментальную науку изменить кол-во УФ в лампочке накаливания на определенной температуре, Планк и Больцман весело бы посмеялись над такой попыткой. Одна из самых стабильных в этом мире вещей - это строго посчитанное, константное кол-во ультрафиолета в лампе накаливания или иллюминанте А на определенной температуре. Перфекционисты даже химический состав металла в спирали могут учесть в безупречных расчетах.
  • Введение
    Условие измерения M1 требует, чтобы колориметрия освещения образца точно соответствовала иллюминанту МКО D50.
Такой иллюминант в приборе невозможен, стандарт вводит в заблуждение. Фильтр M1 ни разу не похож на D50. Мы имеем дело с подтасовкой фактов, когда в один ряд ставят M1 и D50, спектры их даже отдаленно не похожи.

В 2025 году также ни один прибор не обеспечивает систему освещения D50. Если лоббисты назвали фильтр M1 иллюминантом D50 - не значит, что он им стал. Вовсе не стал, мы имеем дело с широкомасштабной спекуляцией и подменой понятий M1 и D50.
  • Введение
    Поскольку многие приборы, используемые в настоящее время в производственных условиях, оснащены спектрометрами с интервалом и полосой пропускания 10 нм, такие измерения допускаются при условии, что расчётам координат цвета предшествует применение коррекции полосы пропускания по отношению к спектральным данным, как указано в ASTM E2729.
Будет уместно процитировать формулы ASTM E2729 - они не длинные. Цитата из ASTM E2729-16.
Будет уместно процитировать формулы ASTM E2729 - они не длинные. Цитата из ASTM E2729-16.
• 156.67 КБ • 136 просмотров
По всей видимости речь идет об интерполировании данных из шага 10 нм в шаг 5 нм. Предлагаю заглянуть в ASTM E2729 и коротко пересказать в ГОСТ 13655, что именно предлагается математически сделать с 10-нанометровыми данными. Интерполяционный пересчет в 5 нм был реализован еще в старинном профайл-мейкере, у меня включен по умолчанию. А скажем, Гейдель и Колорлоджик этим не парятся. Ссылка на ASTM E2729 - это хорошо, надо коротко уточнить, что именно ASTM предлагает. Например Argyll умеет брать с приборов Иксрайт с интервалом 3.3 нм. Это и не 10 и не 5, но очевидно 3.3 (в замерах прописаны целочисленные интервалы 3-3-4) будет более точно интерполировано в 5 нм, чем изначальный шаг всего 10.

  • 4.2.2.1
    Когда приборы, соответствующие стандарту M1, недоступны, а относительных данных достаточно для управления технологическим процессом или других операций по обмену данными, приборы M0 аналогичного производителя и модели являются приемлемой альтернативой.
Это очень хорошо! Это формально позволяет не пользоваться навязанным M1 без нормировки УФ в полиграфии. Это примечание в скрижали, может пригодиться, чтобы аргументированно отшивать лоббистов одиозного M1.
  • 4.2.2.2
    Рекомендуется, чтобы спектральное распределение мощности светового потока, падающего на поверхность образца для измерения, соответствовало иллюминанту МКО D50.
Это практически невозможно сделать в измерительном приборе, нелепая рекомендация. Те производители приборов, что делают вид, будто внутри прибора D50 - шарлатаны, жулики и обманщики потребителя.
  • 4.2.2.3
    Чтобы полностью исключить любое возбуждение флуоресценции оптическими отбеливателями, оптимальная длина волны отсечки для УФ-компоненты будет 420 нм.
На практике - 440 нм всегда максимально светятся в УФ, не 420.
  • 4.3.3.1 Поскольку спецификация коррелированной цветовой температуры не определяет УФ-излучение, содержание УФ-излучения не контролируется в соответствии с M0, и поэтому рекомендуется использовать M1, когда возникает необходимость в обмене данными, измеренными на образцах, которые проявляют флуоресценцию.
Плохая рекомендация. Практика показывает, что в M0 флуоресценция строго нормирована, а вот в M1 как раз не нормирована.

  • 4.3.3.2 Условие измерения М1
Вообще ни о чем не написано, что это и зачем. Скромно умолчали зачем это вообще.
  • 5.3.1 Если необходимо сравнить значения CIELAB для самосветящегося дисплея с показателями для светоотражающих или пропускающих материалов, определёнными в соответствии с настоящим документом, принятую точку белого дисплея необходимо установить в D50.
Это классное примечание.
  • 5.3.1
    Настоятельно рекомендуется следить за работой МКО, чтобы получать информацию о последних достижениях как в области равноконтрастных цветовых пространств, так и в области вычислений цветовых различий.
Это бессмысленно, сайт МКО пустой. МКО не занимается научной деятельностью или популяризацией таковой. Следить надо за деятельностью CIE.
  • 6.3
    Если данные должны быть представлены в электронной форме, они должны соответствовать ИСО 28178.
Цитата из ISO 28178 по формату спектральных данных
Цитата из ISO 28178 по формату спектральных данных
• 346.54 КБ • 136 просмотров
Предлагаю. Примечание русской редакции. В ИСО 28178 прописан стандартный формат XML или равноправный ему наиболее удобный ASCII формат ANSI CGATS.17-2009, где табличные данные определяются ключевыми словами BEGIN_DATA и END_DATA. Стандарт 28178 содержит полное описание тегов и ключевых слов для форматов XML и ASCII, соответственно.

Второй раз по тексту помимо ASTM, мне представляется, что если мы даем важную ссылку на другой стандарт - надо коротко пересказать, что именно в нем написано. Ибо есть стандарты очень полезные, а есть пустышки, покупка вторых просто бессмысленна.
  • Приложение B справочное
    Т а б л и ц а B.1 — Диаметры и площади круглых измерительных апертур для измерения растра
Очень хорошо, что линиатуры указаны как в немецкой, так и в общеполиграфической традициях, и в сантиметрах и в дюймах. Так быстрее найти свою минимальную апертуру измерительного прибора.
  • Приложение D справочное
    С момента начала применения измерений цвета в полиграфической технологии имело место относительно слабое соответствие между приборами.
И это честная оценка.
  • В последнее время ситуация еще более осложнилась из-за использования бумаги с высокой флуоресценцией в качестве запечатываемого материала. Это приводит к усилению различий между приборами, у которых спектральный состав источника не идентичен в ультрафиолетовой области.
Богу в уши такие слова. Речь-то как раз о приборах M1 с ненормируемыми по факту УФ-источниками (первая приложенная к посту картинка из этой старой темы). Но далее идет калибровка по эталонным материалам, а не по калибровочной керамике, место весьма скользкое на практике.
  • Приложение I.
Текст стандарта не раз ссылается на то, что в приложении I покажут, как пересчитать 3-3-4 нанометра в шаг 5 нм. Не показали. Может не надо ссылаться на то, чего нет, в рамках одного документа?


-------------------
Безупречность расчетов иллюминанта А или лампы накаливания на заданной температуре по Планку и Больцману. Фундаментальная аналитическая основа колориметрии.
Безупречность расчетов иллюминанта А или лампы накаливания на заданной температуре по Планку и Больцману. Фундаментальная аналитическая основа колориметрии.
• 108.37 КБ • 136 просмотров
И для любознательных, формула расчета спектра АЧТ (абсолютно черного тела) или Blackbody по Планку:
где T — температура, h — постоянная Планка, c — скорость света, k — постоянная Больцмана, ν — частота электромагнитного излучения.
где T — температура, h — постоянная Планка, c — скорость света, k — постоянная Больцмана, ν — частота электромагнитного излучения.
• 37.35 КБ • 136 просмотров
Формула Планка является фундаментальной в физике и описывает, как энергия излучения распределена по различным частотам при заданной температуре.

Формула Планка является основой для понимания многих физических явлений, таких как спектры звезд, излучение нагретых тел и тепловое равновесие.

Формула Планка является ключевым элементом в понимании теплового излучения и квантовой природы света. Она позволяет рассчитать спектральную плотность энергетической яркости излучения черного тела в зависимости от частоты и температуры.

Разогретая спираль иллюминанта А в точности повторяет поведение АЧТ, от того является удобной и практически реализуемой спектральной константой при измерениях цвета.
Многое из того, что написано про фильтры M0 и M1 стандарта 13655, противоречит базовым знаниям по физике света, домыслы и нападки промышленных лоббистов на стабильный предсказуемый аналитически и практически реализуемый иллюминант А в пользу ненормированного источника УФ за фильтром M1, не делают чести международной организации по стандартизации ISO. Манипулятивные спекуляции ISO на тему якобы схожести совершенно различных спектров фильтра M1 измерительного прибора и естественного дневного света в атмосфере D50 - вообще за гранью добра и зла.

Формула Планка многократно задействуется по коду полиграфического спектрального калькулятора во множестве известных колориметрических функций.

Базовые фундаментальные константы спектрального калькулятора вынесены в заголовок основного кода программы:

var HumanVisualSpaceVolume = 2482961; // ΔE³ calculation https://cielab.xyz/spectralcalc/HVS_sur ... CGATS.html
var speed_of_light = 2.99792458 * Math.pow(10,8); //Скорость света, 1983 17th CGPM, definition of the metre
var Planck_constant = 6.62606957 * Math.pow(10,-34); // Постоянная Планка, CODATA 2010 recommended value
var Boltzmann_constant = 1.3806488 * Math.pow(10,-23); //Постоянная Больцмана, SI units, 2010 CODATA value
var NAvogadro = 6.02214129 * Math.pow(10,23); // моль−1. Число Авогадро, CODATA 2014.
var e = 2.718281828459045235360287471352662497757; //основание натурального логарифма, трансцендентное число


-------------------
Спектр естественного дневного света в атмосфере D50 по CIE и спектр светодиодов по технологии SunLike, наиболее приблизившихся по спектральному составу к D50
Спектр естественного дневного света в атмосфере D50 по CIE и спектр светодиодов по технологии SunLike, наиболее приблизившихся по спектральному составу к D50
• 200.71 КБ • 136 просмотров
Для наиболее четкого понимания. Любой спектрофотометр отдает спектры под линейным иллюминантом E. Всегда и везде. В прибор зашит спектр его калибровочной площадки, и каким бы спектром ни светила лампа - результаты отраженки перемножаются в приборе на спектральные коэффициенты с участием калибровочной площадки таким образом, чтобы получить на выходе спектральные таблицы под линейным иллюминантом E. Далее любая программа перемножает эти спектры на реальный иллюминант, типа D50, D65 или A, перемножает на CMF стандартного наблюдателя и так далее. Так это работает всегда и везде. Прибор с безупречной лампой накаливания или источником A никогда не отдает спектры под источником A, это надо четко отрефлексировать. Прибор за фильтром M1 не отдает спектры под источником D50, он также отдает спектры под линейным иллюминантом Е. Применение к снятым спектрам M0, M1, M2, M3 того или иного иллюминанта - программная задача, не задача спектрофотометра. И конечно тут максимально удобно иметь дело с линейными данными на входе, с абстрактным линейным и очень полезным иллюминантом Е. Собственно как таковой иллюминант Е нельзя создать физически в приборе. Нельзя создать физически иллюминант D50 в приборе, не надо обольщаться. Но вот создать в приборе иллюминант А и можно и нужно и это повсеместная практика. По сути своей фильтр M1 - это линейная комбинация из иллюминанта А и дополнительного отдельного ненормированного и нестандартизированного УФ-источника, было бы совсем нечестно называть этот спектральный винегрет иллюминантом D50. В светотехнике стараются создать похожие на D50 светодиоды, самые известные попытки - это технология SunLike. И тем не менее, имитатор SunLike и естественные дневной D50 - не одно и то же по спектральному составу (скриншот). И надо понимать, что светодиод SunLike вообще не светит в УФ области. При этом спекуляции на тему "M1 равен D50" строятся на том, что добавили светодиод в ультрафиолетовом спектре - значит автоматически получили иллюминант D50, именно такая логика прослеживается в документах ISO. Типа, дневной свет в атмосфере содержит УФ, мы добавили в прибор к светодиоду в видимой области спектра еще ненормированный УФ-светодиод, значит мы получили D50. Это крайне бредово все звучит, согласитесь, но именно такова логика спекуляций на тему фильтра M1 и иллюминанта D50. Заметим, по тексту стандарта 13655, фильтр M1 и иллюминант D50 не приравниваются друг к другу, но прослеживается явная попытка манипуляции сознанием невдумчивого читателя, чтобы у него возник знак равенства. Что мы кстати и наблюдаем в маргинальном секторе полиграфической колориметрии.

Re: Примечания к переводу ISO 13655:2017 - Спектральные измерения и колориметрические расчёты

Добавлено: 10 июл 2025, 20:12
mihas
Поговорим немного о фильтрах M0, M1, M2 стандарта 13655.

Ошибочно исходить из предположения, что бумага в фогре 39 и фогре 51 разного цвета. Нет, цвет у бумаги один и тот же, просто координаты за разными фильтрами разные.

Фильтр M2 учитывает флуоресценцию не меньше, чем M1 и M0, фильтр M2 это паразитное флуоресцентное окрашивание в приборе синим убирает, фильтр M1 синее окрашивание в приборе добавляет. Так или иначе, и то и другое связано с освещением сцены при просмотре, для люминесцентных ламп с большим содержанием УФ предполагалось, что лучше подойдет M1, для светодиодного освещения ближайшего будущего лучше подойдет M2, в светодиодах нет УФ-составляющей, Фогра во всю эти реалии в цехах начала изучать, офсетный ISO отстал от актуальной повестки, бывает. С естественным дневным светом D50 лучше коррелирует M0.

Просмотр при естественном D50 или его имитаторах с УФ составляющей или без УФ составляющей - это все хорошо и правильно. Но не надо фантазий, будто какой-то прибор или какой то фильтр в приборе светит как D50. Не светит, это или самообман, или манипуляция сознанием со стороны лоббистов M1 в ISO. Это же шикарная коммерческая история, навязать всем новые хорошие приборы взамен не совсем новых, но не менее хороших приборов. Обновить принудительно парк оборудования через навязывание редкого фильтра в стандартах.

Теперь посмотрим на оттиск и цветопробу. Цветопробный стандарт 12647-7 рекомендует использовать такой же примерно уровень флуоресценции цветопробной бумаги, что и тиражной. В принципе в рамках меловки так это давно и работает, меловки флуоресцируют умеренно, цветопробные бумаги делают также. Рыдания начинаются, когда кто-то слишком экономный пытается подсунуть на цветопробу дешевый сильно светящийся в УФ Ломонд или типа того, что-то совсем не цветопробное, резко отличающееся от тиража по флуоресценции.

Правильно сделанные оттиски и цветопробы за фильтрами M1 и M0 вообще не отличаются при актуальных меловках и цветопробных бумагах. Ну вот есть у нас тиражная и цветопробная бумаги с b-координатой минус 3 для того и того за фильтром M0. Берем профиль печати минус три, имитируем его на цветопробной подложке минус три, получаем корректный цвет. Или иначе: измеряем тиражную бумагу за фильтром M1 b=-7, измеряем цветопробную бумагу также минус семь за фильтром M1. Имитируем профиль печати минус семь M1 на цветопробной бумаге минус семь M1 - получаем корректную пробу. Будет она отличаться визуально от первой пробы M0? Да вообще нисколько не будет отличаться. Если отличается - мы где-то ошиблись, возможно мы вопреки пожеланиям цветопробного стандарта взяли на пробу бумагу, совсем не совпадающую по уровням флуоресценции с тиражной. Но тогда бы не получилось там и там минус три и там и там минус семь по b-координате. Слишком большие расхождения по b между цветопробной и тиражной бумагой за одним и тем же любым фильтром говорят нам о разной флуоресценции, и цветопробный стандарт справедливо подобного советует избегать.

Подытожим. В измерительном приборе за всеми фильтрами светит одна и та же лампочка, каков бы ни был ее спектр, нельзя говорить о том, что если мы включили фильтр M0 - то прибор осветил оттиск иллюминантом A, а если включили фильтр M1 - тот же прибор осветил оттиск иллюминантом D50. Это полный бред. Исподволь ISO 13655 пытается подвести к таким фантазийным выводам, но мы поддаваться не будем, а просто понаблюдаем со стороны, как много маргиналов придет к неверным умозаключениям. К имеющейся в приборе лампе видимого диапазона, лампочка M1 добавляет УФ ненормировано, M2 отсекает УФ, M0 добавляет УФ немного, но зато строго нормировано. И все фильтры отдают нам спектры с прибора под линейным абстрактным и очень удобным для дальнейших расчетов иллюминантом E. И то, какой фильтр выбрать, зависит от условий просмотра: естественный дневной свет D50 - фильтр M0, люминесцентный имитатор D50 - фильтр M1, светодиодный имитатор D50 - фильтр M2. Меня всегда устраивает больше всего при работе с цветом естественный дневной свет D50, под ним разница с любым имитатором примерно как 10 бит и 8 бит картинка, вроде одно и то же, но на 10 битах чуть больше нюансов, едва уловимых тонкостей (смотри также заметки на тему: Условия просмотра и сравнения оттисков и цветопроб). Но нельзя не считаться и с тем, что в цехах без окон или в ночное время скоро будет преобладать светодиодное освещение Like M2 с нулевым содержанием УФ, инициировать флуоресценцию и ее паразитное синее свечение на 440 нанометрах будет просто нечему. И Фогра с этим уже работает. Так что впереди нас ждут интересные времена с точки зрения приоритетности выбора того или иного фильтра в приборе или выбора того или иного фильтра при построении цветового профиля.

Фильтр M3 обсуждать особо нет смысла, это тот же M0, только с ненужным шумом от поляризации. В колориметрии смысла использовать M3 нет, полярик - удел оперативной денситометрии для уравнивания показаний по сухому и по сырому оттиску.