автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.14, диссертация на тему:Корреляция спектральных и цветовых характеристик интерференционных покрытий

САНКТ-ПЕТЕРБуРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ -/---

На правах рукописи

Азаматов Марат Хатыпович

КОРРЕЛЯЦИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ И ЦВЕТОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ

05.11.14 —технология приборостроения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЗ162435

Санкт-Петербург 2007

003162435

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики", г.Казань

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

И.С.Гайнутдинов

Официальные оппоненты; доктор технических наук, профессор

Э.С.Пути лин

кандидат технических наук Г.А.Муранова

Ведущая организация: ФГУП НПК «Государственный Оптический Институт

им.С.И.Вавилова»

Защита состоится 2007г. в I ^ часов на заседании диссертацион-

ного Совета Д212.227.04 Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики по адресу: 197101, г. С.-Петербург, Кронверкский пр., 49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГУ ИТМО.

Автореферат разослан " И " о и- Т^^Я 2007 г.

ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа многих современных оптических и оптоэлектронных приборов видимого спектрального диапазона связана с точной цветопередачей. Такие приборы находят широкое применение в самых разных областях науки и техники. Особую актуальность их использование приобрело в связи с интенсивным развитием цифровой техники в сфере формирования и передачи изображений.

Точное определение цветовых характеристик требуется в системах контроля и управления цветом. Без точной цветопередачи невозможна работа, например, лабораторий цифровой фотопечати или медицинских приборов для наблюдения за состоянием внутренних органов человека, в которых анализ происходит во многом на основе получаемой цветовой информации. Актуально использование тонких пленок для создания люминесцентных источников излучения (светодиодов) заданной цветности. В течение последних лет в мире ведутся активные исследования в этом направлении.

Точность цветопередачи играет очень важную роль и в таких системах, в которых цветовая информация служит основанием для принятия решений, например, в авиационных системах внутрикабинной световой сигнализации. Аварийные, предупреждающие и уведомляющие сигналы в этих системах должны иметь стандартизированные цветовые параметры, которые позволят пилоту быстро и точно идентифицировать их в условиях как высокой, так и низкой освещенности. Это, в свою очередь, дает возможность принять своевременные и адекватные действия в случае появления таких сигналов. При оснащении экипажей вертолетов нашлемными приборами ночного видения, область чувствительности которых захватывает часть видимого спектрального диапазона, перед разработчиками встает задача адаптации внутрикабинного светотехнического оборудования к этим приборам. С одной стороны необходимо, чтобы цветовые параметры светосигнализаторов и источников заливающего освещения оставались в пределах заданных допусков, а с другой стороны, необходимо исключить засветку приборов ночного видения внутрикабинными источниками света. Нетривиальность этой задачи заключается в том, что смещение спектральных характеристик пропускания элементов оптической системы всего на 3-4 нм может привести к невыполнению одного из двух вышеприведенных условий. Одним из перспективных способов решения такой задачи может служить применение светофильтров на основе многослойных интерференционных покрытий.

Цветопередача в приборах осуществляется с помощью оптических систем. Важными элементами оптических систем, обеспечивающих заданные цветовые характеристики приборов, являются интерференционные покрытия. Известно, что цветовые параметры оптических покрытий зависят от их спектральных характеристик пропускания или отражения. Однако комплексного исследования характера этой зависимости, определения наиболее значимых факторов, влияющих на цветовые характеристики, и их численных значений до сих пор не проводилось. Актуальность представленной работы заключается в том, что полученные в ходе проведенных исследований результаты позволили разработать оптические покрытия с заданными цветовыми характеристиками на новом, более высоком технологическом уровне и повысить воспроизводимость цветовых характеристик таких покрытий.

Цель работы заключается в разработке оптических покрытий с заданными цветовыми характеристиками на основе комплексного исследования цветовых свойств многослойных интерференционных систем.

Направление исследований:

- исследование корреляции цветовых характеристик интерференционных фильтров и их оптических спектральных параметров;

- определение зависимости цветовых характеристик оптических покрытий от параметров излучения;

- синтез интерференционных оптических покрытий с заданными цветовыми характеристиками;

- определение критериев допустимых изменений цветовых характеристик интерференционных покрытий;

- анализ стабильности значений цветовых характеристик интерференционных покрытий при отклонении фактических значений их оптических параметров от заданных.

Методы исследований, достоверность и обоснованность результатов.

В работе использовались как теоретические (математическое моделирование), так и экспериментальные методы исследований. Достоверность полученных результатов подтверждается соответствием теоретических выводов и экспериментальных данных, результатами эксплуатации разработанных оптических покрытий.

На защиту выносятся:

1. Методика определения характера зависимости цветовых характеристик интерференционных фильтров от их спектральных параметров и параметров излучения.

2. Способ определения спектральных границ областей высокого и низкого пропускания интерференционных покрытий с заданными цветовыми характеристиками.

3. Расчетный метод определения оптимальных показателей преломления слоев интерференционных систем в области высокого пропускания.

4. Конструкция и технология изготовления светофильтров для адаптации внутрика-бинного светотехнического оборудования вертолетов к очкам ночного видения.

Научная новизна

1. Впервые проведено комплексное исследование зависимости цветовых характеристик интерференционных фильтров от их спектральных параметров, в результате которого определены характер этой зависимости и параметры, оказывающие наибольшее влияние на цветовые характеристики фильтров.

2. Впервые проведено исследование влияния цветовой/коррелированной цветовой температуры источника излучения на цветовые характеристики интерференционных покрытий и определен характер зависимости цветовых характеристик от цветовой температуры источника.

3. Впервые проведено исследование влияния состояния поляризации излучения на цветовые характеристики интерференционных покрытий и определен характер этого влияния.

4. Разработан алгоритм создания интерференционных покрытий с заданными цветовыми характеристиками.

5. Разработан метод определения оптимальных значений показателей преломления слоев интерференционных покрытий в зоне высокой прозрачности.

Практическая полезность работы.

1. Разработана компьютерная программа, позволяющая определить границы зон высокой и низкой прозрачности для синтеза интерференционных покрытий с заданными цветовыми характеристиками.

2. Разработана компьютерная программа определения цветовых характеристик и цветового различия интерференционных покрытий для различных значений цветовой/коррелированной цветовой температуры источника излучения.

3. Проведен анализ влияния спектральных параметров интерференционных фильтров на их цветовые характеристики и величину цветового различия. Определены количественные соотношения, определяющие степень влияния исследовавшихся параметров на цветовые характеристики фильтров.

4. Проведен анализ зависимости цветовых характеристик интерференционных покрытий от параметров излучения (цветовой температуры источника и состояния поляризации) и определен характер этой зависимости.

5. Разработаны и изготовлены интерференционные светофильтры для адаптации систем внутрикабинного освещения и световой сигнализации вертолетов к очкам ночного видения Ш-го поколения.

Реализация результатов.

Результаты диссертации реализованы при разработке и изготовлении светофильтров для адаптации внутрикабинного осветительного и светосигнального оборудования вертолетов к нашлемным очкам ночного видения. Изготовленные светофильтры используются ОАО "УКБП" (г.Ульяновск). Акт об использовании имеется.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Основной материал изложен на 132 страницах, включая 14 таблиц, 48 рисунков, библиографию из 112 названий и 1 приложение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определены цель проведенных исследований, их новизна и практическая значимость. Кратко изложено содержание каждой главы диссертации.

В первой главе приведен обзор существующих моделей цветового пространства, рассмотрены используемые в них цветовых характеристики - координаты цветности, яркость, светлота, цветовой тон, насыщенность. С физической точки зрения цвет полностью описывается спектральным распределением энергии источника излучения, спектральными характеристиками пропускания либо отражения исследуемого объекта и спектральной чувствительностью глаза наблюдателя, выступающего в качестве приемника излучения, прошедшего через исследуемый объект либо отраженного от него. В основе большинства существующих

моделей цветового пространства лежит цветовое пространство МКО (Международная Комиссия по излучению), описываемое координатами цвета X, Y, Z:

780

Х = к \ Ф(Я)х(Я)г(Я)с/2, (1)

380

780

Y = k \ <5>{X)y(X)T(X)dX, , (2)

380

780

Z = к \ Ф(Л)г(Л)г(Л)М, (3)

380

где Ф(Х) - относительное спектральное распределение энергии источника света, х(Я), у(Я), г(Я) - относительные количества основных цветов цветовой системы CIE 1931 (функции сложения цветов), т(Х) - спектральный коэффициент пропускания исследуемого объекта (для отражающих объектов используется спектральный коэффициент отражено

ния р(Х.)), к - нормировочный коэффициент (к-100 f Ф(Л)у(Л)с/Л ).

/ 380

Цветовые стимулы х(Я), у(Я), z(Я) цветового пространства МКО определяют свойства стандартного наблюдателя. Угол зрения стандартного наблюдателя МКО 1931 г. составляет 2°, а угол зрения стандартного наблюдателя 1964 г. - 10°. Кроме того, для описания спектрального распределения наиболее распространенных источников излучения были определены понятия стандартных источников МКО. Физический смысл координаты Y - интегральное пропускание/отражение исследуемого объекта.

Цветовые пространства МКО 1931 г. и 1964 г. позволяют охватить и описать весь видимый человеческим глазом диапазон спектра, однако шкалы этих моделей цвета являются нелинейными, что затрудняет проведение количественного анализа цветовых свойств исследуемых образцов.

Для описания цветовых свойств интерференционных покрытий используются координаты цветности х, у, которые связаны с величинами X, Y, Z соотношениями:

X + Y + Z

(4)

У =---• (5)

X + Y + Z v '

Так как диаграмма цветности ху является неравномерной, то для сравнения цветовых характеристик принято использовать равноконтрастные модели цветового пространства L*a*b*, которая используется при субтрактивном механизме образования цвета, и L*u*v*, которая используется при аддитивном механизме образования цвета.

Координаты равноконтрастных пространств L*a*b* и L*u*v* определяются в результате преобразования

L* = \\6{Y/Y0)m(6) а* = 500 ((Х/Х0)т - {Y/Y0)v\ (7)

b* = 200 ((7/У0)1/3 - (Z/Zo)l/3) , (8)

и* = 131* О'-и'о), V* = 131* (у'- у'о),

4Х

и = -

X + 157 + 32 9 У

V = -

(9)

(10)

(Н)

Х + 157 + Зг ^

В выражениях (6) — (12) Ь* - светлота, а — величина красной/зеленой составляющей цвета, Ь — величина синей/желтой составляющей цвета, и*, V* - координаты, определяющие цветовой тон в модели Ь*и*у*, и', у' - координаты цветности равноконтрастной цветовой диаграммы МКО 1976 г. Координаты цвета Х0, Уо, 20 относятся к источнику света, координаты цветаХ, У, 2-к исследуемому объекту (интерференционному покрытию).

Для сравнения цветовых характеристик интерференционных покрытий в работе используется формула цветового различия ДЕ*2000, рекомендованная МКО к использованию цветового различия объектов с небольшой цветовой разницей. В настоящее время не существует универсальной формулы цветового различия. Основная причина этого — отсутствие единой метрики существующих моделей цветового пространства. Поэтому для повышения точности определения цветового различия в формулу вводятся поправочные коэффициенты, определяемые экспериментально. Формула ДЕ*гооо определяет цветовое различие как расстояние между сравниваемыми точками в равноконтрастном пространстве Ь*а*Ь* с поправочными коэффициентами, учитывающими неоднородность шкал цветового пространства:

АЕ-

2000 :

Г Л 7 ' ^

АЬ

Г АС' Л2

' АН' Л2

АС'

' АН' л

1/2

+ - + - +ЯТ - --(13)

Точность определения цветового различия по формуле (13) позволяет использовать ее в качестве критерия стабильности цветовых характеристик оптических покрытий при изменении коррелирующих факторов.

Вторая глава посвящена исследованию методом математического моделирования влияния некоторых параметров излучения (цветовой/коррелированной цветовой температуры источника, состояния поляризации) на цветовые характеристики оптических покрытий. Исследование проводилось для фильтров конструкции:

О,35В0,7Н(0,7ВО,7Н)90,35ВО,75НО,75В(0,75НО,75В)90,75НП(ВН2ВНВН)4,

(14)

где В — слои из сульфида цинка, Н - слои из фторида иттрия, П - подложка из оптического стекла марки К8. Числа перед символами обозначают оптическую толщину слоев относительно Хо/4. Хо - контрольная длина волны. Спектральная характеристика фильтра конструкции (14) для %о = 550 нм приведена на рис.1

Расчет цветовых характеристик проводился для фильтров, центральные длины волн которых изменялись от 365 до 810 нм. Диапазон изменения Хо определялся с таким расчетом, чтобы рабочая область пропускания фильтров охватывала весь видимый диапазон спектра от 380 нм до 780 нм. Определялись цветовые характеристики исследуемых фильтров при различных значениях цветовой температуры источника излучения (от 2000К до 5000К), а также при условиях освещения фильтра стандартными источниками А и 065-

80 -

g 60

>ч

40

20 ...

0

1

380 430 480 530 580 630 680 730 780

Длина волны, нм

Рис.1 Спектральная характеристика исследованного интерференционного фильтра (14).

В результате расчетов получены результаты, отражающие зависимость цветовых характеристик интерференционного фильтра от цветовой/коррелированной цветовой температуры источника, представлен характер этой зависимости. Показано, что влияние цветовой температуры источника излучения на цветовые характеристики оптических покрытий заключается в таком изменении координат цветности, которое соответствует смещению спектральной характеристики пропускания покрытия. Влияние цветовой/коррелированной цветовой температуры источника излучения на цветовые характеристики полосового интерференционного фильтра может быть компенсировано смещением их центральной длины волны. Для того, чтобы изменение координат цветности фильтра при повышении цветовой температуры источника было минимальным, необходимо смещение Хо в коротковолновую область спектра и наоборот. При освещении стандартными источниками излучения А и D65, величина такого смещения для фильтра конструкции (14) составляет от 2 до 3 нм в диапазоне изменения центральной длины волны от 430 до 700 нм. Установлено, что наибольшая зависимость цветовых характеристик покрытий от цветовой/коррелированной цветовой температуры источника наблюдается в условиях низкой освещенности (Тцв. < 3000К). Определена величина цветового различия фильтров при освещении источниками с разной цветовой/коррелированной цветовой температурой (рис.2).

Интерференционные покрытия способны изменять состояние поляризации излучения, на этом основана работа тонкопленочных поляризаторов. В зависимости от состояния поляризации излучения, прошедшего через интерференционную систему (или отраженного от нее) изменяют свое значение и цветовые характеристики покрытия. Рис.3 иллюстрирует изменение координат цветности интерференционного поляризующего покрытия.

Расстояние между координатами цветности, соответствующими различным состояниям поляризации падающего излучения, на диаграмме МКО 1931 г. увеличивается с увеличением угла падения излучения. Цветовое различие покрытий, освещаемых S- и Р- поляризованным излучением превышает пороговое значение (становится заметным для стандартного наблюдателя МКО) при углах падения излучения, превышающих 20°.

Рис.2 Цветовое различие фильтров (14) при различных значениях Хо в зависимости от цветовой температуры источника излучения

Рис. 3 Графики зависимости координат цветности отрезающего фильтра от угла падения излучения и состояния поляризации излучения. Источник излучения - стандартный источник

МКО типа А.

В третьей главе диссертации представлены результаты проведенных исследований, отражающие зависимость цветовых характеристик полосовых интерференционных фильтров от значений его спектральных параметров (положения центральной длины волны Хо, относительной полуширины(До,5/^)"ЮО%, уровней пропускания в рабочей полосе прозрачности Тср. и в области блокировки Тф0Н, крутизны полосы пропускания Кр). Эта зависимость определяется тем, что спектральные характеристики пропускания полосовых интерференционных фильтров описываются кривой распределения Гаусса:

т(А.) = Тср ехр

с 10-АГ^Л

А. — А.0

Д0.5/

ч /2 У

где Тср. - среднее пропускание в рабочей области прозрачности фильтра, X - текущее значение длины волны, Хо - центральная длина волны, До,5 — полуширина фильтра (ширина полосы пропускания на уровне 0,5Тср), Кр=ДоУДо,1 - крутизна полосы пропускания фильтра.

На рис.4 в качестве примера показаны кривая распределения Гаусса, описывающая спектральное пропускание интерференционного фильтра, и расчетная кривая спектрального пропускания исследованного фильтра (14).

Рис.4. Спектральная характеристика пропускания фильтра конструкции (14) для А,о=550 нм (1) и кривая Гауссова распределения, описывающая полосовой интерференционный фильтр (2).

Исследования проводились методом математического моделирования с целью определения устойчивости цветовых характеристик фильтра к погрешностям его изготовления, приводящим к отклонению значений спектральных параметров от заданных.

При проведении исследований автор использовал собственную компьютерную программу "SPECTR-COLOUR", позволяющую определять цветовые характеристики оптических покрытий по заданным спектральным характеристикам. В результате моделирования определялись координаты цветности л: и у цветового пространства xyY, координаты L*, а*, Ь*, описывающие цвет в равноконтрастном пространстве CIELAB76, координаты цветности и' и v' диаграммы цветности u'v\ а также цветовое различие ДЕ*2ооо- Моделирование проводилось для следующих условий наблюдения: угол зрения стандартного наблюдателя МКО 2°, освещение стандартными источниками излучения А и Dös-

Исследовались полосовые интерференционные фильтры конструкции (14). Исследуемые фильтры отличались различными значениями центральной длины волны, которые составляли 400 нм, 450 нм, 500 нм, 550 нм, 600 нм, 650 нм, 700 нм и 750 нм. Такой выбор значений Хо позволяет охватить весь видимый диапазон спектра. Необходимость такого охвата обусловлена тем, что в силу нелинейности существующих моделей цветового пространства, характер зависимости цветовых характеристик фильтра от его спектральных параметров в разных спектральных областях может быть различным.

В результате исследования отмечено, что наибольшее цветовое различие фильтров при одинаковом отклонении Хо наблюдается в области спектра 500±25 нм. Согласно полученным результатам порог цветового различия исследуемых интерференционных фильтров достигается при величине сдвига центральной длины волны около 2 нм. Причем это значение смещения Хо одинаково во всех областях спектра, кроме зеленой области (ко = 500 нм), в которой порог цветового различия достигается при сдвиге Хо, составляющем менее 1 нм. Таким образом, отклонение положения центральной длины волны полосовых фильтров от заданного не более, чем на 2 нм, не приводит к заметному стандартным наблюдателем изменению цветовых характеристик исследованных покрытий.

Увеличение относительной полуширины полосовых фильтров приводит к уменьшению цветового охвата на диаграмме цветностей, что иллюстрирует рис.5.

0,9

2

1 - АХо,5АО = 0,01

2 - ДХоУХо = 0,05

3 - ДХоУХо = 0,10

4 - ДХ()уХо = 0,20

5 - ДХоУХо = 0,30

о,о --

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

X

Рис. 5 Координаты цветности полосовых фильтров различной полуширины

Результаты исследования корреляции цветовых характеристик полосовых фильтров и относительной полуширины показали, что наибольшая зависимость цветовых характеристик от значения относительной полуширины наблюдается у фильтров с Хо = 600 нм при освещении источником излучения с высокой коррелированной цветовой температурой (источник В65). Пороговое значение ДЕ*2ооо в этом случае достигается при уменьшении относительной полуширины на 0,3% от заданной. Наименьшая зависимость цветовых характеристик от полуширины наблюдается у фильтров с Хо = 450 нм при освещении источником излучения с низкой цветовой температурой (источник А). Пороговое значение ЛЕ*2ооо в этом случае достигается при уменьшении относительной полуширины на 0,8% от заданной. В среднем же по спектру пороговое значение цветового различия ДЕ*2ооо превышается при изменении полуширины фильтра на 0,5%. Поэтому можно сделать вывод, что изменение относительной полуширины полосовых фильтров на величину менее 0,5% не приводит к заметному стандартным наблюдателем изменению их цветовых характеристик.

Изменение среднего пропускания в области прозрачности на 5% и более приводит к заметному стандартным наблюдателем МКО изменению цветовых характеристик у тех фильтров, центральная длина которых находится в области максимальной чувствительности глаза (500 — 600 нм). В остальной области видимого спектрального диапазона изменение цветовых характеристик исследованных фильтров становится заметным для стандартного наблюдателя МКО при изменении величины среднего пропускания на 10% и более. Изменение величины среднего пропускания влияет на значения количественных характеристик цвета (У, Ь) и практически не сказывается на его качественных характеристиках координатах цветности.

Фоновое пропускание начинает сказываться на цветовых характеристиках при значениях, превышающих 0,5%. При фоновом пропускании фильтров менее 10~2 % его осцилляции не оказывают на цветовые характеристики влияния, заметного стандартным наблюдателем МКО.

Для контрастных интерференционных фильтров (крутизна полосы пропускания которых, как правило, превышает значение 0,5) изменение крутизны не оказывает на цветовые характеристики влияния, заметного для стандартного наблюдателя МКО. Такое влияние становится существенным при уменьшении крутизны до значений, меньших 0,5.

Результаты проведенных исследований позволяют утверждать, что в рамках погрешностей изготовления полосовых интерференционных фильтров, приводящих к отклонению значений спектральных параметров от заданных, наибольшее влияние на точность получения цветовых характеристик оказывают смещение положения центральной длины волны Хо и изменение полуширины.

Четвертая глава посвящена вопросам синтеза интерференционных покрытий с заданными цветовыми характеристиками. Рассмотрены численные методы синтеза оптических покрытий, основанные на минимизации некоторой целевой функции Р(Х) (функции качества), характеризующей степень отклонения спектральной характеристики многослойной системы от требуемой в одном или нескольких заданных спектральных интервалах.

В общем виде задача оптимизации конструкции непоглощающей интерференционной системы сводится к минимизации функции качества в некоторой области изменения конструктивных параметров системы. Конструктивными параметрами системы из N слоев явля-

ются показатели преломления слоев n, (i=l...N) и оптические толщины слоев g¡ (i=l ...N). Область изменения конструктивных параметров определяется границами практической реализуемости толщин слоев и набором используемых в заданной области спектра пленкообразующих материалов. Каждому значению вектора конструктивных параметров соответствует точка на гиперповерхности F(X), причем это соответствие является взаимно однозначным. Значение функции F(X*) называется глобальным минимумом функции качества, если для всей допустимой области изменения конструктивных параметров выполняется условие F(X*)< F(X). Если же это условие выполняется только для некоторой части допустимой области изменения конструктивных параметров, то F(X*) называется локальным минимумом функции качества. С технологической точки зрения практический интерес представляет поиск локального минимума при заданных начальных условиях: количество слоев, используемые пленкообразующие материалы (как правило, не более трех), диапазон изменения толщин слоев. Минимально допустимая толщина должна обеспечивать получение сплошной пленки вещества слоя, кроме того должна быть возможность контроля полученной толщины слоя в процессе его нанесения. Максимальная толщина слоя ограничивается величиной механических напряжений, разрушающих пленку. Задача синтеза в таком случае сводится к оптимизации толщин слоев некоторой исходной конструкции, взятой в качестве начального приближения.

Функция качества F(X), характеризующая среднеквадратичную оценку степени отклонения спектральной характеристики пропускания синтезируемого покрытия х(Х) от требуемой

функции т(А.) в заданном спектральном интервале [А.ь представляется в виде:

Я2

F(X)= ¡v(X)- [т(Х) ~ х(Х)f dX ,

где v(A) - весовая функция, позволяющая по-разному оценивать близость т(Х) т(Я) на различных участках спектра.

В качестве алгоритмов оптимизации наибольшее распространение получили методы градиентного и координатного спуска, а также их вариации. В частности, в данной работе использовалась программа оптимизации, основанная на методе Хука-Дживса.

Для создания покрытий с заданными цветовыми характеристиками автором предложен алгоритм конструирования, состоящий из двух этапов. На первом этапе конструирования с помощью разработанной программы поиска спектральных границ областей высокого и низкого пропускания интерференционных фильтрующих покрытий по заданным значениям координат цветности определяется вид спектральной характеристики пропускания искомого покрытия. Если по виду спектральной характеристики, определенной на первом этапе конструирования, не удается подобрать конструкцию интерференционного покрытия с заданными цветовыми характеристиками, то на втором этапе эта спектральная характеристика выступает как функция качества для оптимизации методом Хука-Дживса. Предложенный алгоритм позволяет конструировать покрытия с заданными цветовыми характеристиками. При этом спектральные характеристики синтезированных конструкций могут отличаться.

Для оптимизации спектральных характеристик покрытий в области высокого пропускания автором использовался приближенный метод однозначного определения оптимальных

значений показателей покрытий с заданным числом слоев. Метод основан на преобразовании

выражений П.Г.Карда для энергетического коэффициента отражения Я{<р) =

Ш>)

1+ес?»

;=о

где £){ср):

N - количество слоев в системе, = 0.5 1п(п,), п,- (]=1,2,...,М) - показатели преломления слоев, по — показатель преломления исходной среды, - показатель преломления подложки, бу = ■, gj 0 = 1, 2,..., 1^) - оптические толщины слоев в долях четверти масштабной длины войны Хо, ф = жХо/2Х, X - текущее значение длины волны.

Очевидно, что в области высокого пропускания покрытий можно принять Р(ц>) ~ 0, что соответствует условию 0(ф) ~ 0.

Минимальное отражение (максимальное пропускание для непоглощающих покрытий) в заданных спектральных диапазонах [фь ф'1], [фг, ф2],...[фт, фт] достигаются при достижении минимума функционала

(<р'т-ч>т)Е + Е '¿(^-^Х^-^К'

м Фш м

= £

т=\ у™ т=1

7=0

у=1/=0

где ^ =

эт (2(р'т Су )- яш (2<рт )

Взяв частные производные от W по параметрам Ук (к=1, 2, ..., И) и наложив условие на вторые производные по этим же параметрам, получаем систему уравнений дШ/дУ^ —0, решение которой при условии > 0 обеспечивает минимум функционала В

практических задачах зачастую нет необходимости определять оптимальные значения показателей преломления всех слоев, а только некоторого определенного числа Р слоев с заданными номерами /ь /2, ..., /р. Не нарушая общности, можно принять /1 < /2 < ... < /р. Решая полученную систему уравнений относительно V\ можно определить набор оптимальных значений показателей преломления Р слоев в А/-слойном покрытии: п, = ехр(2^.).

Рис. 6 иллюстрирует эффективность предложенного метода при сглаживании спектральных характеристик боковых зон остаточного отражения 25-слойного четвертьволнового покрытия из чередующихся слоев с высоким пв и низким пн показателями преломления. Определялись оптимальные значения показателей преломления двух пар обрамляющих слоев Аь А2, Вь В2 (/1=1; /2=2; /3=24; /4=25; N=25; ф,=60°, ф',=870; ф2=103°; ф'2=120°; М=2; Р=4). Конструкции исходного и оптимизированного покрытий могут быть представлены в виде (ВН)12ВП и А1А2 (ВН)10 В В1В2П соответственно, где пв=1.95; пн=1.45; пА1=1.57; Па2=1.74;пв1=1.96; пвг=2.13; пп=1.52 - показатель преломления подложки П; Хо=0.6 мкм.

Рис.6 Спектральные характеристики пропускания исходной (-------) и оптимизированной

(_) конструкций четвертьволновых диэлектрических зеркал.

Пятая глава посвящена разработке интерференционных светофильтров с заданными цветовыми характеристиками. Рассмотрены требования существующих нормативных документов к оптическим параметрам светосигнального и заливающего освещения кабин летательных аппаратов - отечественных авиационных стандартов ОСТ 1 00533-87, ОСТ 1 02770-97 и стандарта Министерства обороны США MIL STD-3009. По договору с Ульяновским КБ приборостроения были разработаны и изготовлены цилиндрические светофильтры для адаптации внутрикабинного осветительного и светосигнального оборудования вертолетов к на-шлемным очкам ночного видения (ОНВ) Ш-го поколения. Спектральные характеристики разработанных светофильтров представлены на рис.7. Исследованы вопросы устойчивости цветовых характеристик полученных покрытий к точности получения их спектральных характеристик.

100

20

0 -.-,---.-.-Г-,-, -V,,, ■■ г -„„гг —т---г,---,---,---,

Зво 430 480 530 580 630 680 730 780 830 880 930

Длина волны, нм

Рис.7 Спектральные характеристики пропускания разработанных светофильтров на цилиндрических подложках из стекла СЗС-22 для адаптации внутрикабинного светотехнического

оборудования вертолетов к ОНВ.

В заключении обобщаются результаты проведенной работы.

ВЫВОДЫ

В ходе проведенных исследований рассмотрено влияние параметров излучения и оптических спектральных параметров интерференционных покрытий на их цветовые характеристики. Основные результаты проведенных исследований заключаются в следующем:

1. Из проведенного анализа существующих моделей цветового пространства следует, что выбор модели определяется механизмом образования цвета и областью применения исследуемого объекта. Для описания цветовых характеристик интерференционных покрытий оптимальным является использование цветового пространства МКО XYZ, а также полученных путем его преобразования равно контрастных моделей Ь*а*Ь* и Ь*и*у*. Существующие формулы цветового различия не являются универсальными и их применение ограничивается областью малых цветовых различий для определенных типов объектов. Применение этих формул требует предварительного экспериментального обоснования. Точность определения цветового различия по формуле, рекомендованной МКО в 2000 году, позволяет использовать ее в качестве критерия стабильности значений цветовых характеристик интерференционных покрытий.

2. Исследование зависимости цветовых характеристик интерференционных покрытий от цветовой (коррелированной цветовой) температуры источника излучения показало, что влияние цветовой (коррелированной цветовой) температуры источника излучения на цветовые характеристики полосового интерференционного фильтра заключается в таком изменении координат цветности, которое может быть в значительной мере компенсировано спектральным смещением положения его центральной длины волны. Наибольшее влияние цветовая температура источника излучения оказывает на цветовые характеристики покрытий в области низких значений Тцв. (Тцв. < 3000К). С увеличением цветовой температуры источника излучения ее влияние на цветовые характеристики оптических покрытий уменьшается.

3. Изменение состояния поляризации падающего излучения приводит к изменению цветовых характеристик оптических покрытий. Расстояние между координатами цветности, соответствующими различным состояниям поляризации падающего излучения, на диаграмме МКО увеличивается с увеличением угла падения излучения. Цветовое различие покрытий для 8- и Р- поляризованного излучения, превышает пороговое значение при углах падения более 20°.

4. Исследование зависимости цветовых характеристик интерференционных фильтров от оптических параметров: положения центральной длины волны, относительной полуширины, среднего пропускания в рабочей области, пропускания в области блокировки, крутизны рабочей полосы пропускания позволило определить влияние изменения указанных парамет-

ров на изменение цветовых характеристик интерференционных фильтров. Наибольшее влияние на цветовые характеристики полосовых интерференционных фильтров оказывают точность положения центральной длины волны и относительная полуширина. Пороговое значение цветового различия исследованных интерференционных фильтров достигается при отклонении Хо на 2 мм и при изменении относительной полуширины на 0,5%.

5. Предложен алгоритм синтеза интерференционных оптических покрытий с заданными цветовыми характеристиками и разработана компьютерная программа поиска границ зон высокого и низкого пропускания оптических покрытий с заданными цветовыми характеристиками, позволяющие синтезировать конструкции интерференционных систем с заданными цветовыми свойствами. Синтезированы метамерные многослойные интерференционные системы, что позволяет выбирать для изготовления наиболее технологичные конструкции.

6. Разработан приближенный метод определения оптимальных значений показателей преломления слоев интерференционных систем в области высокого пропускания, позволяющий проводить оптимизацию четвертьволновых интерференционных систем без изменения толщин слоев.

7. Разработаны и изготовлены интерференционные светофильтры с заданными цветовыми характеристиками для адаптации внутрикабинных систем светотехнического оборудования вертолетов, к нашлемным очкам ночного видения. Проведенный анализ стабильности разработанных конструкций к изменению спектральной границы полосы пропускания позволил повысить воспроизводимость цветовых характеристик изготовляемых покрытий за счет выбора оптимальной конструкции.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Мухаммедов Р.К., Хайрова Э.К., Азаматов М.Х., Касимов Р.К. Метод расчета оптимальных значений показателей преломления просветляющих покрытий // Оптический журнал, 1992, №>1,с.39-41.

2. Гайнутдинов И.С., Несмелое Е.А., Азаматов М.Х., Интерференционный фильтр для адаптации светосигнализаторов летательных аппаратов к приборам ночного видения. // Оптический журнал — 2003, №4.

3. Азаматов М.Х., Гайнутдинов И.С., Михайлов A.B., Несмелое Е.А. Влияние поляризации излучения на цветовые характеристики оптических систем // Вопросы оборонной техники. - 2005. - Серия 16, выпуск 5-6. - С.69-71.

4. Азаматов М.Х., Гайнутдинов И.С., Михайлов A.B., Сабиров P.C., Сафин Р.Г. Определение цветового различия интерференционных покрытий // Оптический журнал - 2007, №3, с.68-71.

5. Сафин Р.Г., Гайнутдинов И.С., Сабиров P.C., Азаматов М.Х. "Солнечно-слепой" фильтр для УФ области спектра // Оптический журнал - 2007, №3, с.72-74.

6. Гайнутдинов И.С., Несмелов Е.А., Азаматов М.Х., Каримов Р.Т., Сафин Р.Г., Абзало-ва Г.И. Достижение предельных характеристик просветляющих покрытий // Оптический журнал -2007, №3, с.75-78.

7. Азаматов М.Х., Гайнутдинов И.С., Михайлов A.B., Сабиров P.C., Сафин Р.Г. Влияние цветовой температуры источника света на цветовые характеристики интерференционных фильтров. // Оптический журнал - 2007, №5.

8. Азаматов М.Х., Гайнутдинов И.С., Михайлов A.B., Сабиров P.C., Сафин Р.Г. Корреляция спектральных параметров и цветовых характеристик интерференционных фильтров // Оптический журнал - 2007, в печати.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЦВЕТА И ЦВЕТОВОГО РАЗЛИЧИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ.

1.1 Цвет и его основные характеристики.

1.2 Модели цветового пространства.

1.2 Л Цветовое пространство МКО XYZ (CIE 1931, CIE 1964).

1.2.2 Цветовое пространство хуУ.

1.2.3 Равноконтрастное цветовое пространство L*a*b* (CIELAB 1976)

1.2.4 Цветовое пространство L*C*h*.

1.2.5 Равноконтрастное цветовое пространство L*u*v* (CIELUV 76).

1.3 Определение цветового различия.

1.4 Цветовые характеристики интерференционных покрытий.

Выводы.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЦВЕТНОСТЬ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ.

2.1 Цветовая температура источников излучения и коррелированная цветовая температура.

2.2 Стандартные источники излучения.

2.3 Влияние цветовой температуры на цветность интерференционных покрытий.

2.4 Влияние поляризации излучения на цветовые характеристики интерференционных покрытий.

Выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЦВЕТОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО ФИЛЬТРА ОТ ЕГО СПЕКТРАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ.

3.1 Влияние отклонения положения центральной длины волны фильтра на его цветовые характеристики.

3.2 Зависимость цветовых характеристик фильтра от его полуширины.

3.3 Влияние величины среднего пропускания фильтра в рабочей области спектра на его цветовые характеристики.

3.4. Влияние фонового пропускания интерференционного фильтра на его цветовые характеристики.

3.5 Влияние крутизны рабочей полосы пропускания интерференционного фильтра на его цветовые характеристики.

Выводы.

ГЛАВА 4. СИНТЕЗ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ С ЗАДАННЫМИ ЦВЕТОВЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ.

4.1 Общие методы синтеза интерференционных покрытий.

4.2 Определение оптимальных значений показателей преломления слоев интерференционных покрытий.

4.3 Поиск конструкций интерференционных покрытий с заданными цветовыми характеристиками.

Выводы.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ СВЕТОФИЛЬТРОВ, АДАПТИРОВАННЫХ К ОЧКАМ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ.

5.1 Требования к оптическим параметрам освещения и светосигнального оборудования кабин летательных аппаратов, оснащенных очками ночного видения.

5.2 Расчет конструкций светофильтров, адаптированных к очкам ночного видения и имеющих заданные цветовые параметры.

5.3 Устойчивость цветовых параметров интерференционных светофильтров, адаптированных к ОНВ, к точности получения их спектральных характеристик.

Выводы.

Работа многих современных оптических и оптоэлектронных приборов видимого спектрального диапазона связана с точной цветопередачей. Такие приборы находят широкое применение в самых разных областях науки и техники. Особую актуальность их использование приобрело в связи с интенсивным развитием цифровой техники в сфере формирования и передачи изображений.

Точное определение цветовых характеристик требуется в системах контроля и управления цветом. Без точной цветопередачи невозможна работа, например, лабораторий цифровой фотопечати или медицинских приборов для наблюдения за состоянием внутренних органов человека, в которых анализ происходит во многом на основе получаемой цветовой информации. Актуально использование тонких пленок для создания люминесцентных источников излучения (светодиодов) заданной цветности. В течение последних лет в мире ведутся активные исследования в этом направлении.

Точность цветопередачи играет очень важную роль и в таких системах, в которых цветовая информация служит основанием для принятия решений, например, в авиационных системах внутрикабинной световой сигнализации. Аварийные, предупреждающие и уведомляющие сигналы в этих системах должны иметь стандартизированные цветовые параметры, которые позволят пилоту быстро и точно идентифицировать их в условиях как высокой, так и низкой освещенности. Это, в свою очередь, даст возможность для принятия своевременных и адекватных действий в случае появления таких сигналов. При оснащении экипажей вертолетов нашлемными приборами ночного видения, область чувствительности которых захватывает часть видимого спектрального диапазона, перед разработчиками встает задача адаптации внутрикабинного светотехнического оборудования к этим приборам. С одной стороны необходимо, чтобы цветовые параметры светосигнализаторов и источников заливающего освещения оставались в пределах заданных допусков, а с другой стороны, необходимо исключить засветку приборов ночного видения внутрикабинными источниками света. Нетривиальность этой задачи заключается в том, что смещение спектральных характеристик пропускания элементов оптической системы всего на 3-4 нм может привести к невыполнению одного из двух вышеприведенных условий. Одним из перспективных способов решения такой задачи может служить применение светофильтров на основе многослойных интерференционных покрытий.

Цветопередача в приборах осуществляется с помощью оптических систем. Важными элементами оптических систем, обеспечивающих заданные цветовые характеристики приборов, являются интерференционные покрытия. Известно, что цветовые параметры оптических покрытий зависят от их спектральных характеристик пропускания или отражения. Однако комплексного исследования характера этой зависимости, определения наиболее значимых факторов, влияющих на цветовые характеристики, и их численных значений до сих пор не проводилось. Актуальность представленной работы заключается в том, что полученные в ходе проведенных исследований результаты позволили разработать оптические покрытия с заданными цветовыми характеристиками на новом, более высоком технологическом уровне и повысить воспроизводимость цветовых характеристик таких покрытий.

Цель работы заключается в разработке оптических покрытий с заданными цветовыми характеристиками на основе комплексного исследования цветовых свойств многослойных интерференционных систем.

Направление исследований:

- исследование корреляции цветовых характеристик интерференционных фильтров и их оптических спектральных параметров;

- определение зависимости цветовых характеристик оптических покрытий от параметров излучения;

- синтез интерференционных оптических покрытий с заданными цветовыми характеристиками;

- определение критериев допустимых изменений цветовых характеристик интерференционных покрытий;

- анализ стабильности значений цветовых характеристик интерференционных покрытий при отклонении фактических значений их оптических параметров от заданных.

Автор диссертации выносит на защиту следующие основные положения:

1. Методика определения характера зависимости цветовых характеристик интерференционных фильтров от их спектральных параметров и параметров излучения.

2. Способ определения спектральных границ областей высокого и низкого пропускания интерференционных покрытий с заданными цветовыми характеристиками.

3. Расчетный метод определения оптимальных показателей преломления слоев интерференционных систем в области высокого пропускания.

4. Конструкция и технология изготовления светофильтров для адаптации внутрикабинного светотехнического оборудования вертолетов к очкам ночного видения.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Впервые проведено комплексное исследование зависимости цветовых характеристик интерференционных фильтров от их спектральных параметров.

2. Впервые проведено исследование влияния цветовой/коррелированной цветовой температуры источника излучения на цветовые характеристики интерференционных покрытий.

3. Впервые проведено исследование влияния состояния поляризации излучения на цветовые характеристики интерференционных покрытий.

4. Предложен алгоритм создания интерференционных покрытий с заданными цветовыми характеристиками.

5. Разработан метод однозначного определения оптимальных значений показателей преломления слоев интерференционных покрытий в зоне высокой прозрачности.

Практическая значимость работы:

1. Разработана компьютерная программа, позволяющая определить границы зон высокой и низкой прозрачности для интерференционных покрытий с заданными цветовыми характеристиками.

2. Разработана компьютерная программа определения цветовых характеристик и цветового различия интерференционных покрытий для различных значений цветовой/коррелированной цветовой температуры источника излучения.

3. Проведен анализ влияния спектральных параметров интерференционных фильтров на их цветовые характеристики и величину цветового различия. Определены количественные соотношения, определяющие степень влияния исследовавшихся параметров на цветовые характеристики фильтров.

4. Проведен анализ влияния параметров излучения (цветовой температуры источника и состояния поляризации) на цветовые характеристики интерференционных покрытий.

5. Разработаны и изготовлены интерференционные светофильтры для адаптации систем внутрикабинного освещения и световой сигнализации вертолетов к очкам ночного видения Ш-го поколения.

Представленная диссертация состоит из введения, 5 глав с выводами по каждой главе, заключения и списка литературы.

Выводы.

1. Разработаны и изготовлены интерференционные светофильтры с заданными цветовыми характеристиками для адаптации внутрикабинного светосигнального и осветительного оборудования вертолетов к нашлемным очкам ночного видения III поколения.

2. Проведен анализ стабильности значений цветовых характеристик светофильтров, адаптированных к ОНВ, при изменениях спектральных характеристик пропускания, вызванных погрешностями при их изготовлении. Проведенный анализ позволил повысить воспроизводимость цветовых характеристик изготавливаемых покрытий за счет выбора оптимальной конструкции. Определены спектральные границы полосы пропускания светофильтров, обеспечивающих выполнение заданных требований по значениям u'v' и NRA.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В ходе проведенных исследований рассмотрено влияние параметров излучения и оптических спектральных параметров интерференционных покрытий на их цветовые характеристики. Основные результаты проведенных исследований заключаются в следующем:

1. Из проведенного анализа существующих моделей цветового пространства следует, что выбор модели определяется механизмом образования цвета и областью применения исследуемого объекта. Для описания цветовых характеристик интерференционных покрытий оптимальным является использование цветового пространства МКО XYZ, а также полученных путем его преобразования равноконтрастных моделей L*a*b* и L*u*v*. Существующие формулы цветового различия не являются универсальными и их применение ограничивается областью малых цветовых различий для определенных типов объектов. Применение этих формул требует предварительного экспериментального обоснования. Точность определения цветового различия по формуле, рекомендованной МКО в 2000 году, позволяет использовать ее в качестве критерия стабильности значений цветовых характеристик интерференционных покрытий.

2. Исследование зависимости цветовых характеристик интерференционных покрытий от цветовой (коррелированной цветовой) температуры источника излучения показало, что влияние цветовой (коррелированной цветовой) температуры источника излучения на цветовые характеристики полосового интерференционного фильтра заключается в таком изменении координат цветности, которое может быть в значительной мере компенсировано спектральным смещением положения его центральной длины волны. Наибольшее влияние цветовая температура источника излучения оказывает на цветовые характеристики покрытий в области низких значений TV (Тцв. < 3000К). С увеличением цветовой температуры источника излучения ее влияние на цветовые характеристики оптических покрытий уменьшается.

3. Изменение состояние поляризации падающего излучения приводит к изменению цветовых характеристик оптических покрытий. Расстояние между координатами цветности, соответствующими различным состояниям поляризации падающего излучения, на диаграмме МКО увеличивается с увеличением угла падения излучения. Цветовое различие покрытий для S- и Р-поляризованного излучения, превышает пороговое значение при углах падения более 20°.

4. Исследование зависимости цветовых характеристик интерференционных фильтров от оптических параметров: положения центральной длины волны, относительной полуширины, среднего пропускания в рабочей области, пропускания в области блокировки, крутизны рабочей полосы пропускания позволило определить влияние изменения указанных параметров на изменение цветовых характеристик интерференционных фильтров. Наибольшее влияние на цветовые характеристики полосовых интерференционных фильтров оказывают точность положения центральной длины волны и относительная полуширина. Пороговое значение цветового различия исследованных интерференционных фильтров достигается при отклонении Ао на 2 мм и при изменении относительной полуширины на 0,5%.

5. Предложен алгоритм синтеза интерференционных оптических покрытий с заданными цветовыми характеристиками и разработана компьютерная программа поиска границ зон высокого и низкого пропускания оптических покрытий с заданными цветовыми характеристиками, позволяющие синтезировать конструкции интерференционных систем с заданными цветовыми свойствами. Синтезированы метамерные многослойные интерференционные системы, что позволяет выбирать для изготовления наиболее технологичные конструкции.

6. Разработан приближенный метод определения оптимальных значений показателей преломления слоев интерференционных систем в области высокого пропускания, позволяющий проводить оптимизацию четвертьволновых интерференционных систем без изменения толщин слоев.

7. Разработаны и изготовлены интерференционные светофильтры с заданными цветовыми характеристиками для адаптации внутрикабинных систем светотехнического оборудования вертолетов, к нашлемным очкам ночного видения. Проведенный анализ стабильности разработанных конструкций к изменению спектральной границы полосы пропускания позволил повысить воспроизводимость цветовых характеристик изготовляемых покрытий за счет выбора оптимальной конструкции.

1. Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике / Пер. с англ. - М.: Мир, 1978. - 592с.

2. Ивенс Р. Введение в теорию цвета / Пер. с англ. М.: Мир, 1964. - 444с.

3. Международный светотехнический словарь. 3-е изд. / Под ред.Д.Н. Лазарева М.: Русский язык, 1979. - 280 с.

4. Агостон Ж. Теория цвета и ее применение в искусстве и дизайне / Пер. с франц. М.: Мир, 1982. - 184 с.

5. Измайлов Ч.А., Соколов Е.Н., Черноризов A.M. Психофизиология цветового зрения. М.: МГУ, 1989.

6. Shtockman, MacLeod, Johnson. Spectral sensitivities of the human cones // Journal of the Optical Society of America A. 1993 - Vol. 10, P.2491-2521.

7. Красильников H.H., Шелепин Ю.Е., Красильникова О.И. Математическая модель цветовой константности зрительной системы человека // Оптический журнал. 2002. - Т. 69, № 5. - С. 38-44.

8. ГОСТ 13088-67. Колориметрия. -М.: Издательство стандартов, 1967. 11с.

9. С1Е Publication No. 15.2, Colorimetry. Official Recommendations of the International Commission on Illumination, Second edition. Vienna, Austria. Central Bureau of the CIE, 1986.

10. Marcus R.T. Colorimetry. // http://dsp-book.org.ua/MISH/CH58.pdf

11. Пенова И.В. Современные методы определения цвета // Мир измерений. -2003,-№8. -С.9

12. Цвет в промышленности // Под ред. Р.Мак-Дональда: Пер. с англ. И.В.Пеновой, П.П. Новосельцева. М.: Логос, 2002 .

13. Y.Ohno. CIE Fundamentals for color measurements // Paper for IS&T NIP 16 Conference. Vancouver, Canada, Oct. 16-20, 2000.

14. P.Colantoni. Color Space Transformations. 2003 - http://www.raduga-ryazan.ru/files/doc/colorspacetransform03.pdf

15. Hunt R.W.G. Measuring colors. London: Fountain Press, 1998.

16. Wright W.D. A Mobile Spectrophotometer for Art Conservation // Color Research and Application. 1981. - Vol.6, No 2 - P. 70.

17. Кузьмин B.H. Измерение спектральных и спектрозональных характеристик источников оптического излучения // Изв. вузов. Приборостроение. 2006. -Т. 49, № 8. - С.42-45.

18. Сулла С., Шишкин М.С. Практика измерения цвета. // Мир измерений -2003. №8. - С.27-32.

19. ISO/CIE 10526-1991, CIE standard colorimetric illuminants. 1991.

20. ISO/CIE 10527-1991, CIE standard colorimetric observers. 1991.

21. Серов H.B. Атрибуты и функции цветового пространства // Оптический журнал. -2001. -Т.68, №5. С.43-47.

22. Матвеев А.Б. Проблемы взаимосвязи цвета, цветового различия и цветового ощущения // Проблема цвета в психологии. М.: Наука, 1993.-С.75-87.

23. Fernandes P.L.,Quindos L.S., Soto J., Villar E. Measurement and Specification of the Colors of the Polychromatic Roof of the Altamira Cave // Color Research & Application. 1986. - Vol.11, No 2.- P.43.

24. Vallari M., Chryssoulakis Y.,Chassery J.M. In situ color measurement on works of fine art using a non-destructive methodology/ JSDC. 1997 - Vol. 113-P.237.

25. Schilling M.R. / ICOM Commitee for Conservation. 1993. Vol. 1.

26. Смирнов H.H., Михайлов A.B., Муранова Г.А., Калугин Ф.И. Расчет и корректировка цветности многолинзовых оптических трубок для эндоскопов// Оптический журнал. 2003. - Т.70, №10. - С.54-61.

27. Михайлов А.В., Муранова Г.А., Смирнов Н.Н. Определение колориметрических параметров и оптимизация конструкции цветных зеркал на основе металлодиэлектрических интерференционных систем // Оптический журнал. 2001. - Т.68, №8. - С.30-43.

28. Oleari С. Colorimetry in optical coatings. Optical Design and engineering II. Edited by L. Mazuray, R. Wartmann. // Proceedings of the SPIE, 2005, Vol. 5963, pp. 27-41.

29. Witt K. Geometric Relations between Scales of Small Colour Differences // Color Research & Applications. 1999. Vol.24. - P.78-92.

30. D.L. MacAdam Maximum Visual Efficiency of Colored Materials // Jour. Opt. Soc. Amer.- 1935.-Vol.25, No.ll.-P.361 -367.

31. CIE. Technical report: Industrial colour-difference evaluation. CIE Pub. No. 116. Vienna, Austria: Central Bureau of the CIE. 1995.

32. Kim D. H., Nobbs J. H., New weighting functions for the weighted CIELAB colour difference formula. Proc Colour 97 Kyoto 1997. Vol.1. - P.446-449.

33. Clarke F.J., McDonald R., Rigg B. Modification to the JPC79 colour-difference formula // Journal of Society Dyers Col. 1984. - Vol.100. P. 128-132 and 281282.

34. Luo M.R., Cui G., Rigg B. The development of the CIE 2000 colour difference formula // Color Research & Applications. 2001. - Vol.26. - P.340-350.

35. M.Melgosa, R. Huertas, R. S. Berns. Relative significance of the terms in the CIEDE2000 and CIE94 color-difference formulas. // Journal of Optical Society of America A (JOS A A). 2004. - Vol. 21.- P.2269-2275.

36. M.R.Luo The CIE 2000 COLOUR DIFFERENCE FORMULA: CIEDE2000. -http://www.iscc.org/aic2001/abstracts/symposium/HowCIE/Luo.doc.

37. Измайлова T.B., Соколов E.H., Измайлов Ч.А., Лившиц Г.Я. Общая сферическая модель различения цветовых сигналов // Вопросы психологии. 1988. - №8. - С. 137-149.

38. Cohen J.B. Visual Color and Color Mixture: The Fundamental Color Space. Univercity of Illinois Press. 2000.

39. Bezryadin S., Bourov P. Local criterion of quality for color difference formula // International conference "Printing technology". S.-Petersburg, 2006. -http://www.kweii.com/site/colortheory/lc.pdf.

40. P.Voarino, M.Zerrard, C.Deumie, C.Amra Multidielectric quarter-wave coatings on microspheres: a study in colorimetric space // Applied optics. 2006. -Vol.45, No.7.-P.1469-1477.

41. Brill M.H., Worthey J.A. Color matching functions when one primary wavelength is changed // Color Research & Applications. 2007. - Vol.32, No.l. - P.22-24.

42. Hawkins A.R., Wang R., Sanber G.S., Beutler J.L., Schultz S.M. Color pictures using dielectric films // Color Research & Applications. 2005. - Vol.30, No.2. - P.125-129.

43. Nadal M.E., Early E.A. Color measurements for pearlescent coatings // Color Research & Applications. 2004. - Vol.29, No.l. - P.38-42.

44. Byung-Geun Khang, Qasim Zaidi. Accuracy of color scission for spectral transparencies // Journal of vision. 2002. - Vol.2, No.6. - P.451-466.

45. Амочкина T.B., Яншин C.A., Тихонравов A.B., Трубецков М.К. Синтез многослойных оптических покрытий, обладающих заданными цветовыми свойствами // Доклад на конференции "Прикладная оптика 2006".

46. Vershina А.К., Ageev V.A., Izotova S.D., Figurin B.L. Color and optical characteristics of carbon coatings produced by magnetronsputtering // Journal of applied spectroscopy. 1997. - Vol.64, No.3. - P.387-398.

47. Weichung C., Sien C. Novel holographic colour filters with double-transmission holograms // Journal of optics. 1998. - Vol.29, No.4. - P.259-264.

48. United States Patent 4705356. Thin film optical variable article having substantial color shift with angle and method. http:// www.freepatentsonline.com/4705356.html.

49. S. Miyajima, M.Hashimoto Colour of dielectric-conductive double-layer films deposited by dry-coating processes. // Thin Solid Films 1990. - Vol. 193/194. -P.748-756.

50. Bierwagen G.P. Estimation of film thickness nonuniformity effects on coating optical properties. // Color Research & Applications 1991. - Vol.17, No.4. -P.284-292.

51. Poenar D.P., French, P.J., Wolffenbuttel, R.F. Active interference filters using silicon-compatible materials // Semiconductor Conference, 1995, CASapos 95 Proceedings. 1995. - International Volume , Issue 1. - P.441 - 444.

52. Вершина A.K., Агеев B.A. Параметры цвета и оптические показатели защитно-декоративных покрытий // Физика и химия обработки материалов. 1999. - №1.

53. P.Jetrzejowski, B.Baloukas, J.E.Klemberg-Sapieha, . L.Martini. Optical characteristics and color of TiN/SiNo nanocomposite coatings // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films 2004 -Volume 22, Issue 3. - P. 725-733.

54. M.D.Fairchald. Color Appearance Models / 2nd edition. London: Wiley. -2005. - 408p.

55. Гайнутдинов И.С., Несмелов E.A., Хайбуллин И.Б. Интерференционные покрытия для оптического приборостроения. Казань: Фэн, 2002. - 592с.

56. Смирнов Н.Н. Расчет и изготовление интерференционных покрытий для оптических систем с заданными цветовыми характеристиками // Диссертация на соискание ученой степени канд. тех. наук. Санкт-Петербург. - 2006. - 136с.

57. Ландсберг Г.С. Оптика. М.:Наука - 1976. - 928с.

58. Справочник конструктора оптико-механических приборов / Под. ред. В.А.Панова. JI.Машиностроение, 1980. - 742с.

59. Прядко А. Цветовая температура. // "625" 2004. - №5.

60. Азаматов М.Х., Гайнутдинов И.С., Михайлов А.В., Сабиров Р.С., Сафин Р.Г. Влияние цветовой температуры источника света на цветовые характеристики интерференционных фильтров // Оптический журнал. -2007. №5. - С.76-78.

61. ГОСТ 7721-89. Источники света для измерения цвета. М.: Издательство стандартов, 1989. - 18с.

62. Шерклифф У. Поляризованный свет. Получение и использование. М.: Мир, 1965. - 264с.

63. P.F.Gu, X.Liu, H.F.Li, Z.D.Zheng, J.F.Tang. Thin film polarization colour-selective beamsplitter//Thin Solid Films. 1995. - Vol.268, No.1-2.- P.137-139.

64. Huang D.-D., Yu X.-J., Huang H.-C., Kwok H.-S. Design of polarizing color filters with double-liquid-crystal cells // Applied Optics. 2002. - Vol.41, No.22. - P.4638-4644.

65. Гайнутдинов И.С., Несмелов E.A., Сабиров P.C., Михайлов А.В. Интерференционные поляризаторы // Оптический журнал. 2002. - №8. -С.45-48.

66. Ignatov L., Lazarev P., Ovchinnikova N. Thin Film Polarizers: Optical and Color Characteristics, Thermostability // SID Symposium Digest of Technical Papers. 2000. - Volume 31, No. 1. - P.834-837.

67. P. F. Gu, X. Liu, H. F. Li, Z. D. Zheng and J. F. Tang Thin film polarization colour-selective beamsplitter // Thin Solid films. 1995. - Vol.268, No.1-2. -P.137-139.

68. Азаматов M.X., Гайнутдинов И.С., Михайлов A.B., Несмелов Е.А. Влияние поляризации излучения на цветовые характеристики оптических систем // Вопросы оборонной техники. 2005. - Серия 16, выпуск 5-6. - С.69-71.

69. U.Beck, G.Reiners, K.Witt. Decorative hard coatings: advances in optical characterization techniques // Thin Solid Films. 1993. - Vol.236, No.1-2. -P.184-190.

70. F. Carreo, J. M. Zoido. Statistics of Color-Matching Experimental Data // Applied Optics. 1999. - Vol. 38, No. 1. - P. 208 - 218.

71. S. Jager. Dye-metal oxide composite thin films for decorative applications // Thin Solid Films. 1996. - Vol.286, No.1-2. - P.154-158.

72. N.Martin, C.Rousselot, C.Savall, F.Palmino. Characterizations of titanium oxide films prepared by radio frequency magnetron sputtering // Thin Solid Films. -1996. Volume 287, Issues 1-2. - P.154-163.

73. Y.-H.Tseng, B.-S.Chiou, C.-C.Peng, L.Ozawa. Spectral properties of Eu3+-activated yttrium oxysulfide red phosphor // Thin Solid Films. 1998. -Vol.330, No.2. - P.173-177.

74. H.-S.Koo, M.Chen, P.-C.Pan. LCD-based color filter films fabricated by a pigment-based colorant photo resist inks and printing technology // Thin Solid Films. 2006. - Vol. 515, No. 3. - P.896-901.

75. T.Minami, T.Miyata, Y. Suzuki, Y.Mochizuki. Luminescent properties of rare earth-activated Yi-xGdxV04 phosphor thin films // Thin Solid Films. 2004. -Vol. 469-470. - P.65-69.

76. S.Bertaux, P.Reynders, J.-M.Heintz. Sintering and color properties of nanocrystalline Ce02 films // Thin Solid Films. 2005. - Vol.473, No.l. - P.80-88.

77. Азаматов M.X., Гайнутдинов И.С., Михайлов A.B., Сабиров Р.С., Сафин Р.Г. Корреляция спектральных параметров и цветовых характеристик интерференционных фильтров // Оптический журнал 2007, в печати

78. Азаматов М.Х., Гайнутдинов И.С., Михайлов А.В., Сабиров Р.С., Сафин Р.Г. Определение цветового различия интерференционных покрытий // Оптический журнал. 2007 - №1.

79. ОСТ 3 8854-88. Блокирующие, узкополосные, полосовые интерференционные фильтры. Основные определения, параметры.

80. Телен А. Конструирование многослойных интерференционных светофильтров // Физика тонких пленок. Под ред. Г.Хасса и Р.Э. Туна. / Пер. с англ. М.:Мир, 1972. - Т.5. - С.46-83.

81. Кард П.Г. Анализ и синтез тонкослойных интерференционных пленок. -Таллин: Валгус, 1971. 234 с.

82. Dobrowolski J.A., Lowe D. Optical thin film synthesis program based on the use of fourier transforms // Applied Optics. 1978. - Vol.17, No. 19. - P.3039-3050.

83. Марков Ю.Н., Несмелов Е.А., Никитин А.С., Гайнутдинов И.С. К вопросу оптимизации полосовых интерференционных фильтров // ЖПС. 1980. -Т.ЗЗ, №3. - С.536-540.

84. Марков Ю.Н. Синтез контрастных полосовых интерференционных фильтров. Сложнопериодические системы // Оптика и спектроскопия. -1983.-Т.54, вып.1. С.173-178.

85. Марков Ю.Н. Аналитическое исследование и синтез полосовых интерференционных фильтров // Автореферат диссертации на соискание уч. степени канд. физ.-мат. наук. Ленинград. - 1983. - 19с.

86. Фурман Ш.А. Тонкослойные оптические покрытия. Л.: Машиностроение, 1977.-264с.

87. Фурман Ш.А. Синтез интерференционных покрытий // Оптика и спектроскопия. 1984. - Т.56, вып.2. - С. 198-200.

88. Ермолаев A.M., Минков И.М., Власов А.Г. Метод расчета многослойного покрытия с заданными оптическими свойствами // Оптика и спектроскопия. 1962. - Т. 13, вып.2. - С.259-265.

89. Zycha Н. Refining algorithm for the design of multilayer filters // Applied Optics. 1973. - Vol.12, No.5. - P.979-984.

90. Минков И.М., Веремей B.B. К расчету тонкослойных покрытий с заданными оптическими свойствами // Оптика и спектроскопия. 1974. -Т.37, вып.5. - С.998-1000.

91. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. М.: Радио и связь, 1988. -128с.

92. Красовский А.А. Стохастическая качественная теория поиска экстремума // ДАН СССР. 1991. - Т.319, № 6. - С.1346-1348.

93. Чичинадзе В.К. Решение невыпуклых задач оптимизации. М., Наука, 1983.-256 с.

94. Сафин Р.Г., Гайнутдинов И.С., Сабиров Р.С., Азаматов М.Х. "Солнечно-слепой" фильтр для УФ области спектра // Оптический журнал 2007, №3, с.72-74.

95. Мухаммедов Р.К., Хайрова Э.К., Азаматов М.Х., Касимов Р.К. Метод расчета оптимальных значений показателей преломления просветляющих покрытий // Оптический журнал. 1992. - №1. - С.39-41.

96. Несмелов Е.А. Анализ и синтез блокирующих и узкополосных интерференционных фильтров // Автореферат на соискание ученой степени доктора физ.-мат. наук. Казань, 2000. - 39с.

97. Минков И.М. Об определении глобального минимума в задаче синтеза тонкослойных покрытий // Оптика и спектроскопия. 1984. - Т.56, вып.2. -С. 198-200.

98. Бабе Г.Д., Гусев E.JI. Математические методы оптимизации интерференционных фильтров. Новосибирск: Наука, 1987. - 213с.

99. Яковлев П.П., Мешков Б.Б. Проектирование интерференционных покрытий. М.: Машиностроение, 1987. - 192с.

100. Свешников А.Г., Тихонравов А.В., Яншин С.А. Некоторые задачи проектирования многослойных оптических покрытий // Вестник МГУ.-Серия 3. Физика, астрономия. 1983. - Т.24, №4. - С.3-7.

101. Тихонравов А.В. Синтез слоистых сред. М.: Знание, 1987. - 48с.

102. Евтушенко Ю.Г. Численный метод поиска глобального экстремума функций (перебор по неравномерной сетке) // ЖВМ и МФ. 1971. - Т. 11, №6. - С.1390-1398.

103. Macleod Н.А. Thin-Film Optical Filters// London, 1969.

104. Вольпин О.Д., Мешков Б.Б., Яковлев П.П. Синтез интерференционных хроматических фильтров с использованием тригонометрического интерполирования // Оптический журнал. 2004. - Т.71, №7. - С.85-88.

105. OCT 1 00533-87. Отраслевой стандарт. Система внутрикабинной световой сигнализации самолетов и вертолетов.

106. ОСТ 1 02770-97. Авиационный стандарт. Освещение и световая сигнализация внутрикабинные вертолетов в условиях использования экипажем приборов ночного видения.

107. MIL-STD-3009. Lighting, aircraft, night vision imaging system (NVIS) compatible // Interface standart. 2001 - 94p.

108. Гайнутдинов И.С., Несмелов E.A., Азаматов M.X. Интерференционный фильтр для адаптации светосигнализаторов летательных аппаратов к приборам ночного видения // Оптический журнал. 2003. - №5. - С.87-89.

109. Цветное оптическое стекло и особые стекла. Каталог / Под ред. чл.-корр. АН СССР, д.х.н., проф. Г.Т.Петровского. М.: Дом оптики, 1990. - 226с.

110. Гайнутдинов И.С., Несмелов Е.А., Азаматов М.Х., Каримов Р.Т., Сафин Р.Г., Абзалова Г.И. Достижение предельных характеристик просветляющих покрытий // Оптический журнал 2007, №3, с.75-78.

111. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

112. УЛЬЯНОВСКОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

113. ULYANOVSK INSTRUMENT MANUFACTURING DESIGN BUREAU

114. PUBLIC JOINT-STOCK COMPANY

115. Россия, 432071, г. Ульяновск, y.i. Крычова, 10 a Тел. (8422) 43-43-76

116. Председатель Будкевич В.И.

117. Председатель комиссии Члены комиссии:

118. ОГУ1 КОДл. 11»№1|иф|М «Псмтнмй двор». 2006 г. S.ik i:>: IWK11. Андреева JI.II.1. Будкевич В.И. Клюев Г.И.1. Кулаков Е.В.