19. KOLORIMETRIA
KOLORIMETRIA
priame svetlo- svetlo vnímame priamo zo zdroja
nepriame svetlo- svetlo vnímame reflexiou od iných predmetov
Rozdielové miešanie farieb
ak necháme cez optický hranol pprejsť biele svetlo to sa disociuje (rozloží) na jednotlivé zložky farebného spektra podľa vlnovej dĺžky
-ak pozorujeme farbu predmetu po expozícii takýmto svetlom ho vnímame iba v reflektovanej zložke z pôvodného emitora(zdroja) (a ostatné zložky predmet absorbuje)
podobne i farebný filter prepustí iba spektrálnu dĺžku odpovedajúcu jeho farbe a ostatné absorbuje.
Súčtové miešanie farieb
-ak sústredíme do 1 bodu tri farebné svetelné zdroje- výsledkom je farba závislá od ich pomeru
Merný svetelný výkon elektrického svetelného zdroja je podiel svetelného toku a elektrického výkonu, vyjadruje koľko lumenov vyžiari svetelný zdroj na každý watt svojho výkonu. Týmto parametrom je teda možné vyjadriť úspornosť svetelného zdroja. Hospodárnosť je daná pomerom lumen/watt.
Citlivosť oka
Vlastným receptorom svetla v ľudskom oku je sietnica, kt. sa skladá z čapíkov a z tyčiniek. Čapíky rozoznávajú farby, reagujú však len na svetlo väčšej intenzity. Tyčinky nemajú schopnosť rozoznávať farby, vnímajú však svetlo aj pri veľmi malých intenzitách. Pri bežnom osvetlení (denné svetlo) sa teda predovšetkým uplatnia čapíky, a pri slabých osvetleniach (v noci) sa uplatnia skôr tyčinky. Tým sa vysvetľuje, prečo za šera nerozoznávame farby. Sietnica ľudského oka reaguje iba na žiarenie, kt. pripadá do pomerne úzkeho intervalu vlnových dĺžok asi 0,4 – 0,75 μm (400-750 nm). Za denného svetla prevláda vnímanie svetla prostredníctvom čípkov, tzv. čipkové, alebo fotopické videnie. Merítkom citlivosti oka pri čapíkovom videní je pomerná svetelná účinnosť jednofarebného žiarenia. Je to číslo, kt. udáva pomer citlivosti oka na žiarenie vlnovej dĺžky k citlivosti oka na napr. žltozelenú farbu. V šere prevláda vnímanie svetla prostredníctvom tyčiniek, tzv. tyčinkové, alebo skotopické videnie. Pri tyčinkovom videní je sietnica najcitlivejšia na zelenú farbu, to znamená, že je v šeru oko citlivejšie na kratšie vlnové dĺžky.
SVIETIVOSŤ A JAS
Kandela je svietivosť zdroja, ktorý v danom smere vysiela monochromatické žiarenie frekvencie
540⋅1012 hertzov a ktorého žiarivosť v tomto smere je 1/683 watt na steradián.
jas-svetelný tok do jednotkového priestorového uhla na "premietnutie" jednotkovú plochu zdroja.
Jednotka je kandela na meter štvorcový [cd · m2]
Sýtosť vyjadruje intenzitu farby pomocou zloženia monochromatického a bieleho svetla. Sýtosť farby je tým väčšia, čím menší je rozsah vlnových dĺžok a menšie množstvo zložiek bieleho svetla.
Sekvenčné obvody
Preklápací obvod RS
Schéma obvodu RS, zloženého z hradiel NOR. Vstupy R a S sú v tomto prípade negované – aktívne v log.0.
Preklápací obvod RS (angl. SR latch) je najjednoduchší asynchrónny bistabilný preklápací obvod. Má dva vstupy: R (z angl. Reset – nulovanie) a S (z angl. Set – nastavenie). Uložená hodnota je k dispozícii na výstupe Q. Obvykle je k dispozícii tiež negovaný výstup Q.
Základný stav oboch vstupov je log.0. V tomto režime si obvod pamätá naposledy nastavenú hodnotu. Privedením log.1 na vstup S sa obvod nastaví (Q = log.1) a vďaka vnútornej spätnej väzbe zostane nastavený aj po návrate vstupu S na log.0. Privedením log.1 na vstup R sa vynuluje (Q = log.0) a rovnako zostane vynulovaný aj po návrate R na log.0. Kombinácia R = S = log.1 sa nazýva zakázaný (alebo tiež nestabilný, hazardný) stav, pretože pri ňom nie je definované v akom stave zostane obvod po návrate R a S na log.0.
S |
R |
Qn+1 |
Pozn. |
0 |
0 |
Qn |
Zachovanie stavu |
0 |
1 |
0 |
vynulovanie |
1 |
0 |
1 |
nastavenie |
1 |
1 |
? |
Zakázaný stav |
Preklápací obvod RST
Schéma obvodu RST, zloženého z hradiel NOR a AND. Ak je na hodinovom vstupe C log.0, hradlá AND blokujú vstupy R a S.
Časové priebehy signálov na obvode RST. Červený priebeh: výstup hranou synchronizovaného variantu obvodu
Preklápací obvod RST (angl. Gated SR latch) je synchrónny variant obvodu RS. Princíp zostáva zachovaný, ale k preklopeniu obvodu dochádza len v konkrétnych prípadoch, v závislosti od hodnoty signálu na hodinovom vstupe T (alebo častejšie C z angl. Clock – hodiny). Obvod RST je synchronizovaný úrovňou (hladinová synchronizácia) hodinového signálu – stav je možné meniť po celú dobu trvania hodinového impulzu.
Pravdivostná tabuľka obvodu RST |
---|
S |
R |
C |
Qn+1 |
Pozn. |
X |
X |
0 |
Qn |
zachovanie stavu |
0 |
0 |
1 |
Qn |
zachovanie stavu |
0 |
1 |
1 |
0 |
vynulovanie |
1 |
0 |
1 |
1 |
nastavenie |
1 |
1 |
1 |
? |
zakázaný stav |
Preklápací obvod D
Schéma obvodu D, zloženého z hradla RST a invertoru (v tomto prípade je synchronizovaný úrovňou)
Schematická značka hradla D so synchronizáciou nábežnou hranou a vyvedenými vstupmi R a S
Preklápací obvod D (z angl. Delay – zdržanie) je synchrónny bistabilný preklápací obvod so vstupom D (Data) a hodinovým vstupom C (Clock). Obvod realizuje 1-bitovú pamäť. Pri nábežnej hrane hodinového signálu sa momentálna hodnota vstupu D skopíruje do vnútorného stavu a na výstup, kde zostane zachovaná až do nasledovnej nábežnej hrany hodinového signálu.
Jednoduchý preklápací obvod D je možné zostaviť z obvodu RST tak, že na vstup S privedieme priamo hodnotu vstupu D a na vstup R jeho negovanú hodnotu (pozri obr.). Obvod sa potom pri log.1 na vstupe D nastaví a naopak pri log.0 vynuluje.
Preklápacie obvody D sa v praxi väčšinou vyrábajú so synchronizáciou nábežnou hranou hodinového signálu. Mávajú tiež často okrem vstupu D vyvedené aj vstupy R a S, umožňujúce nastavenie a nulovanie obvodu (synchrónne alebo asynchrónne).
Preklápacie obvody D tvoria základ posuvných registrov.
Pravdivostná tabuľka obvodu D |
---|
D |
C |
Qn+1 |
Pozn |
X |
0 |
Qn |
zachovanie stavu |
0 |
1/↑ |
0 |
nastavenie log.0 |
1 |
1/↑ |
1 |
nastavenie log.1 |
Preklápací obvod JK
Schéma obvodu JK, zloženého z (hranou synchronizovaného) hradla RST a hradla AND
Časové priebehy signálov na obvode JK. T vyznačuje body, v ktorých došlo k negácii uloženej hodnoty (J = K = 1)
Preklápací obvod JK je synchrónny bistabilný preklápací obvod. Je rozšírením obvodu RST. Vstup J (= S) nastavuje log.1, K (= R) nastavuje log.0. Rozšírením je interpretácia vstupnej kombinácie R = S = 1, ktorá je pri obvode RS(T) zakázaná. Obvod JK pri tejto kombinácii vstupov zneguje (preklopí, invertuje) uloženú hodnotu.
Názov obvodu je odvodený od mena Jacka Kilbyho – elektroinžiniera, neskôr oceneného Nobelovou cenou za fyziku, ktorý v roku 1958, počas práce pre spoločnosť Texas Instruments vynašiel integrovaný obvod.
Preklápacie obvody JK sa v praxi väčšinou vyrábajú ako synchronizované nábežnou hranou. JK sú univerzálne preklápacie obvody, ktorými je možné v prípade potreby jednoducho nahradiť preklápacie obvody typov RST, D a T.
Pravdivostná tabuľka obvodu JK |
---|
J |
K |
C |
Qn+1 |
pozn |
X |
X |
0 |
Qn |
zachovanie stavu (C = 0) |
0 |
0 |
1/↑ |
Qn |
zachovanie stavu (J = K = 0) |
0 |
1 |
1/↑ |
0 |
vynulovanie (J = 0, K = 1) |
1 |
0 |
1/↑ |
1 |
nastavenie (J = 1, K = 0) |
1 |
1 |
1/↑ |
Qn |
znegovanie stavu (J = K = 1) |