Точность визуального тестового анализа в зависимости от способа построения цветовой шкалы
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
аспространением цифровой фотографии, настольных сканеров и компьютерных программ для обработки цветных изображений появился быстрый, объективный и автоматизированный способ оценки цветометричских функций окрашенных образцов. Полученный в результате численного сканирования файл изображения представляется на экране монитора и может автоматически с использованием стандартных программ, которые прилагаются к сканеру, быть проанализированным как по характеристикам цветности так и по отражающим возможностям или яркости. Современные сканеры и обслуживающие их программы обработки изображений (графические редакторы) дают возможность для оценки индикационная эффектов цветометрических пассивных дозиметров, индикационных трубок, цветометрического анализа тонкослойных хроматограм, а также для изучения цветометрических характеристик окрашенных сорбированных веществ. В настоящее время для измерения цвета существуют также портативные колориметры, позволяющие производить измерения образцов, сравнивать их со стандартами и т.п. Колориметрический метод измерения цвета состоит в том, что измерительный свет, излучаемый лампой, отражается образцом и воспринимается тремя сенсорами. Фильтры, создающие в трёх цветных каналах спектральную чувствительность, соответствующую стандартным спектральным функциям, в качестве таковых имитируют спектральную чувствительность сетчатки глаза и соответствуют сенсорам глаза. Определение сигнала сенсора получает стандартные цифровые величины XYZ для красного, зелёного и синего цветов. Затем они используются для всех остальных колориметрических вычислений.
Рис. 1.8 Схема колориметрического метода измерения цвета. Цветовые доли красного, зеленого, и синего цветов регистрируются тремя сенсорами
Для недорогих и надёжных измерительных устройств создан простой принцип измерений. Но, несмотря на постоянные усовершенствования, эти измерения не достигают абсолютной точности спектрофотометра. [37].
1.3 Способы построения цветовых шкал
На данный момент проблеме оптимизации построения цветовой шкалы для визуального тестового анализа уделяется постоянное внимание, но не существует единого мнения как именно надо строить эти шкалы, какой критерий являесть определяющим при выборе способа способа построения шкалы.
Такую шкалу можно готовить так, чтобы концентрация определяемого элемента С в последовательно расположенных пробах увеличивалась либо в соответствии с арифметической либо в соответствии с геометрической прогрессией. Еще Н.П Комарь утверждал, что результаты анализа с использованием геомертической прогрессии, в отличие от арифметической, характеризуется постоянной по всей шкале величиной относительной погешности и ее применение в колориметрии предпочтительно [42].
В книге А.К Бабко [43] отмечается, что наилучшее воспричтие человеком различия в окраске растворов наблюдается при построении шкал в геометрической прогрессии, а в случае, когда проба, не содержащая определяемого элемента, имеет собственную окраску, можно строить арифметическую шкалу. В этой же книге описывается критерий, равный 10% для оценки минимального шага шкалы (разницы в интенсивности световых потоков) при построении колориметрических шкал на основе окрашенных растворов.Несколько позже по аналогии с критерием для растворов, предложенным А.К Бабко, для построения цветовых шкал ввел критерий общего цветового различия ?Е=10, оцениваемый инструментально [44]. В дальнейших работах В.М. Иванова критерий общего цветового разичия находил широкое применение при построении цветовых шкал для тестового анализа ионов.
В дальнейшем критерий общего цветового различия стал широкоиспользуемым в тестовом химическом анализе с ипользованием метода цветометрии. С.Б Саввин с сотрудниками в своей работе [2] градуировочную тест-шкалу строят на основании известной зависимости общего цветового различия от содержания определяемого элемента. Одной единице ?Е соответствует один порог цветоразличия, поэтому значения концентраций определеяемого элемента выбирают в соответствии с определенным шагом ?Е. Надежное ощущение разницы в интенсивности световых потоков достигается при их отличии на 10%. Поэтому, как утверждают автора, в варианте диффузного отражения лучше всего использовать дискретные значения цветового различия с ?Е>10. Также автора работы [2] утверждают, что при создании тест-шкалы нижней границей определяемых содержаний любой тест-методики следует iитать общее цветовое различие в 10 условных единиц между исходным тест обрацом (Е0) и тест образцом, прореагировавшим с определяемым элементом (Е):
Е-Е0=10
При разработке тест-метода для определения урана (VI) с помощью СХ-5-Br-ПААФ с использованием метода цветометрии для оценки изменения цвета и для нахождения взаимосвязи между цветом сорбента и содержанием определяемого компонента, автора работы [38] при построении шкалы для визуальной колориметрии соблюдали условие равноконтрастности колориметрической системы CIELAB и ?Е=10 и при соблюдении прямолинейности координат цвета (А, В).Таким образом, в данной работе концентрационный шаг для построения шкалы подбирался так, чтобы ?Е=10:
?Е 10 20 30 40 50 60
Смкгурана(VI) 5 10 30 70 150 220
В работе [39] для построения градуировочной тест-шкалы для визуального определения используется подход, подобный используемому в работе [2]: взяв постоянный шаг ?Е =10, получают изменение содержания определяемог