ITMO
en/ en

ISSN: 1023-5086

en/

ISSN: 1023-5086

Научно-технический

Оптический журнал

Полнотекстовый перевод журнала на английский язык издаётся Optica Publishing Group под названием “Journal of Optical Technology“

Подача статьи Подать статью
Больше информации Назад

DOI: 10.17586/1023-5086-2023-90-11-39-49

УДК: 535.67

Оценка точности воспроизведения цвета перестраиваемым источником на базе акустооптического фильтра

Беляева А.С., Романова Г.Э., Шарикова М.О.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Беляева А.С., Романова Г.Э., Шарикова М.О. Особенности воспроизведения цвета с использованием акустооптического фильтра // Оптический журнал. 2023. Т. 90. № 11. С. 39–49. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-11-39-49

 

 

Beliaeva A.S., Romanova G.E., Sharicova M.O. Estimation of color reproduction accuracy by a tunable source based on an acousto-optical tunable filter [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2023. V. 90. № 11. P. 39–49. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-11-39-49

Ссылка на англоязычную версию:

A. S. Beliaeva, G. E. Romanova, and M. O. Sharikova, "Estimation of color reproduction accuracy using a tunable source based on an acoustic-optical tunable filter," Journal of Optical Technology. 90 (11), 660-666 (2024).  https://doi.org/10.1364/JOT.90.000660

Аннотация:

Предмет исследования. Перестраиваемый источник с использованием акустооптической фильтрации, позволяющий управлять количеством, положением и интенсивностью выделенных спектральных линий и обеспечивающий возможность воспроизведения цвета в пределах широкого цветового охвата. Цель работы. Оценка точности воспроизведения цвета перестраиваемого источника на основе акустооптического фильтра и факторов, которые влияют на эту характеристику, а также разработка алгоритма, позволяющего обеспечить оптимальный выбор спектральных компонентов для воспроизведения цвета с минимальной погрешностью. Методы. При использовании макета перестраиваемого источника, который позволяет регистрировать спектральные характеристики воспроизводимого цвета, а также определять цветовые координаты, и разработанного алгоритма проанализирована точность воспроизведения цвета и выполнена оценка источников погрешности. Основные результаты. Проведенный анализ параметров источника показал, что в настоящее время по точности воспроизведения цвета разработанный перестраиваемый источник с учетом предложенного в работе алгоритма выбора базовых компонентов можно отнести к рабочему эталону. В ходе исследования также были определены пути повышения точности воспроизведения цвета. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют оценить возможности применения перестраиваемого источника с использованием акустооптической фильтрации и сформировать рекомендации для повышения точности воспроизведения цвета. Предложенные решения могут найти применение в оптических системах визуальных колориметров для оценки цветового порога различия в широком цветовом охвате, не реализуемом ранее.

Ключевые слова:

акустооптический фильтр, колориметрия, перестраиваемый источник, воспроизведение цвета, цветовой охват

Благодарность:
исследование выполнено в рамках Государственного задания НТЦ УП РАН (проект FFNS-2022-0010). Эксперименты проводились на базе Центра коллективного пользования Научно-технологического центра уникального приборостроения РАН

Коды OCIS: 230.1040, 330.0330, 330.1690

Список источников:
  1. Hardy L.G.H., Rand G., Rittler M.C. Tests for the detection and analysis of color-blindness // JOSA. 1945. V. 35. P. 268–275. https://doi.org/10.1364/JOSA.35.000268
  2. Bates I., Džimbeg-Malčić V., Itrić K. Optical deterioration of samples printed with basic Pantone inks // Acta Graphica: Znanstveni Časopis Za Tiskarstvo i Grafičke Komunikacije. 2012. V. 23. P. 79–90.
  3. Yoon H.C., Kang H., Lee S., et al. Study of perovskite QD down-converted LEDs and six-color white LEDs for future displays with excellent color performance // ACS Appl. Mater. & Interfaces. 2016. V. 8. № 28. P. 18189–18200. https://doi.org/10.1021/acsami.6b05468
  4. Park J.I., Lee M.H., Grossberget M.D., et al. Multispectral imaging using multiplexed illumination // IEEE 11th Internat. Conf. Computer Vision. 2007. P. 1–8. https://doi.org/10.1109/ICCV.2007.4409090
  5. Tanaka M., Horiuchi T., Tominaga S. Color control of a lighting system using RGBW LEDs // Proc. SPIE. Color Imaging XVI: Displaying, Processing, Hardcopy, and Applications. 2011. V. 7866. P. 256–264. https://doi.org/10.1117/12.872374
  6. Neumann A., Wierer J.J., Davis W., et al. Four-color laser white illuminant demonstrating high color-rendering quality // Opt. Exp. 2011. V. 19. № 104. P. A982–A990. https://doi.org/10.1364/OE.19.00A982
  7. Chang S.W., Liao W.C., Liao Y.M., et al. A white random laser // Sci. Rep. 2018. V. 8. № 1. P. 1–10. https://doi.org/10.1038/s41598-018-21228-w
  8. Натаровский С.Н. Методы проектирования современных оптических систем: учеб. пособ. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. 176 с.

       Natarovsky S.N. Methods for designing modern optical systems [in Russian]: Textbook. St. Petersburg: SPbGU ITMO Press, 2009. 176 p.

  1. Халимов Ю.Ш., Власенко А.Н., Цепкова Г.А. и др. Профессиональные заболевания, вызванные воздействием лазерного излучения // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2019. № 2. С. 209–214.

       Khalimov Yu.Sh., Vlasenko A.N., Tsepkova G.A., et al. Occupational diseases caused by exposure to laser radiation [in Russian] // Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2019. № 2. P. 209–214.

  1. Machikhin A.S., Khokhlov D.D., Pozhar V.E., et al. Acousto-optical tunable filter for a swept light source with variable transmission function // Proc. SPIE. Optical Design and Testing VIII. 2018. V. 10815. P. 129–134. https://doi.org/10.1117/12.2502756
  2. Park B., Lee S., Yoon S.C., et al. AOTF hyperspectral microscopic imaging for foodborne pathogenic bacteria detection // Proc. SPIE. Sensing for Agriculture and Food Quality and Safety III. 2011. V. 8027. P. 40–50. https://doi.org/10.1117/12.884012
  3. Шаповалов В.В., Гуревич Б.С., Колесников И.А. и др. Источник света с произвольно регулируемым спектральным составом для биомедицинских спектральных анализаторов // Биомедицинская радиоэлектроника. 2009. № 11. С. 16–20.

       Shapovalov V.V., Gurevich B.S., Kolesnikov I.A., et al. Light source with arbitrarily controlled spectral composition for biomedical spectrum analyzers [in Russian] // Biomedical Radioelectronics. 2009. № 11. P. 16–20.

  1. Мачихин А.С., Пожар В.Э., Батшев В.И. Акустооптический видеоспектрометрический модуль для медицинских эндоскопических исследований // Оптический журнал. 2013. Т. 80. № 7. С. 44–49.

       Machikhin A., Pozhar V., Batshev V. Acousto-optic video spectrometer module for medical endoscopic studies // J. Opt. Technol. 2013. V. 80. № 7. P. 439–443. https://doi.org/10.1364/JOT.80.000439.

  1. Machikhin A.S., Sharikova M.O., Lyashenko A.I., et al. Attenuation of the intensities of spectral components of a multiwavelength pulsed laser system by means of the Bragg diffraction of radiation by several acoustic waves // Quant. Electron. 2022. V. 52. № 5. P. 454. https://doi.org/10.1070/QEL18042
  2. Гуревич М.М. Цвет и его измерение. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1950. 268 с.

       Gurevich M.M. Color and its measurement [in Russian] Moscow-Leningrad: USSR Academy of Science Press, 1950. 268 p.

  1. ГОСТ 8.205–2014. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений координат цвета и координат цветности, показатель белизны и блеска. Введ. 2015-07-01. М.: изд. Стандартинформ, 2019. 9 с.

       GOST (Russian National Standard) 8.205–2014. State system for ensuring the uniformity of measurements. State verification scheme for measuring instruments of color coordinates and chromaticity coordinates, whiteness and gloss index [in Russian]. Introd. 07/01/2015. Moscow: Standards Publ., 2019. 9 p.

  1. Beliaeva A.S., Romanova G.E., Batshev V.I., et al. Colour reproduction by system consisting of a radiation source and acoustic-optic tuneable filter // Light & Engineering. 2022. V. 30. № 6. P. 28–32. https://doi.org/10.33383/2022-071
  2. Романова Г.Э., Батшев В.И., Беляева А.С. Проектирование оптической осветительной системы для перестраиваемого источника на акустооптической фильтрации // Оптический журнал. 2021. Т. 88. № 2. С. 12–19. https://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-02-12-19

       Romanova G.E., Batshev V., Beliaeva A.S. Design of an optical illumination system for a tunable source with acousto-optical filtering // J. Opt. Technol. 2021. V. 88. P. 66–71. https://doi.org/10.1364/JOT.88.000066

  1. Молчанов В.Я., Макаров О.Ю., Друина Д.В. и др. Широкополосное электрическое согласование акустооптических устройств с трактом электронной системы управления // Вестник ТвГУ. Сер. Физика. 2011. № 14. С. 85–102.

       Molchanov V.Ya., Makarov O.Yu. Druina D.V., et al. Broadband electrical matching of acousto-optic devices with the path of the electronic control system [in Russian] // Vestnik TVGU. Ser. Physics. 2011. № 14. P. 85–102.

  1. Ocean Optics Flame UV-VIS-NIR [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://oceanoptics.ru/spectrometers/161-spec-usb4000-uv-vis.html Заглавие с экрана. (Дата обращения: 20.05.2023)

       Ocean Optics Flame UV-VIS-NIR [Electronic resource]. Access mode: https://oceanoptics.ru/spectrometers/161-spec-usb4000-uv-vis.html Title from screen. (Accessed: 05/20/2023)

  1. Smith T., Guild J. The CIE colorimetric standards and their use // Trans. Opt. Soc. 1931. V. 33. № 3. P. 73. https://doi.org/10.1088/1475-4878/33/3/301
  2. Джадд Д. Б., Вышецки Г. Цвет в науке и технике / 3-е изд. Пер. с англ. Соболева В., Бисенгалиева В.К., Толстяковой Н.Д., Максимовой И.П. Под ред. Артюшина Л.Ф. / М.: «Мир», 1978. 592 с.

       Judd D., Wyszecki G. Color in business, science and industry. N.Y., London, Sydney, Toronto: John Willey & Sons, 1975. 410 p.