Цвет пигментированных пленок
3 4 |
Объективной величиной, определяющей цвет пленки, является количество света, отраженного при каждой длине волны видимого спектра, или, точнее, количество такого света, воспринятое наблюдателем. Первая успешная попытка соотнести отражение со светорассеянием и светопоглощением в пленке сделана Кубелкой и Мунком [17, 18]. Они сделали допущения, что тонкий горизонтальный срез пленки (рис. 14.10) будет, во-первых, одинаково рассеивать свет в прямом и обратном направлениях пропорционально коэффициенту светорассеяния S и объему среза, и, во-вторых,
Рис. 14.10. Поглощение и рассеивание в слоях покрытий по Кубелке-Муику:
1 — падающий свет (/); 2 - свет, рассеянный в обратном направлении (ISdli); 3 — слой толщиной dh 4 — поглощено IKdh 5 — свет, рассеянный в прямом направлении (ISdh)
поглощать свет пропорционально коэффициенту абсорбции К и объему среза.
Из этих простых предпосылок можно вычислить поток пропущенного и отраженного света. Для пленки определенной толщины h конечное выражение для R сложное.
S rl -2*VK(/( + 2S) ] RP=-------------------------------------------- j _ _______ ■ (14.7))
Для пленок неопределенной толщины выражение упрощается: Rv = S/[K+S+tJK(K+2S) ], (14.8)
И его можно преобразовать:
K/S= (1 — Rv)2/2Rr. (14.9)
Отношение K/S, таким образом, определяет отражение от пигментированного слоя некоторой толщины, которая обеспечивает полную укрывистость. Ввиду того, что отражение на поверхности разделя воздух/покрЫтиё не рассматривается в исходных уравнениях Кубелки-Мунка, RP не является таким же, как и отражение от пленки краски (см. 14.3.2 выше). Однако, имея дело с цветом пигментированных пленок, удобно вычислить Rp при каждой длине волны и затем, сделав соответствующие поправки, получить Rx.
Дальнейшим развитием теории цвета пигментированных пленок явилось предположение Дункана [19] о том, что коэффициенты поглощения и рассеяния различных пигментов должны складываться пропорционально концентрации пигментов:
K/S=(C, K, + C2K2 + ...)/(C, S, + C2S2 + ...). (14.10)
Предположение о том, что присуствие других пигментов в пленке не влияет на степень светорассеяния или светопоглощения каждой пигментной частицей, подобно ряду аналогичных законов в физике, например закону Дальтона для парциальных давлений, является полезным рабочим правилом. Оно позволяет вычислить Rp и затем R для любой смеси пигментов, если известны соответствующие коэффициенты поглощения и светорассеяния для индивидуальных пигментов.