МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ» Кафедра геологии месторождений полезных ископаемых наименование кафедры Различие хроматических, ахроматических, спектральных и аспектральных цветов наименование темы работы КУРСОВОЙ ПРОЕКТ студента (ки) 5 курса группы ЗРМ-18 направления (специальности) 21.05.02 Прикладная геология код и наименование направления (специальности) Геологоразведочный факультет наименование факультета Колесникова Ольга Валериевна фамилия, имя, отчество Руководитель ст. преподаватель должность, уч. степень, уч. звание подпись, дата Никифоров А.В. инициалы, фамилия Зав. Кафедрой профессор, д.г.-м.н. должность, уч. степень, уч. звание Игнатов П.А. подпись, дата Москва, 2024 инициалы, фамилия Содержание Введение…………………………………………………………………………….. 3 Основная часть……………………………………………………………………… 6 Заключение………………………………………………………………………….. 11 Список использованных источников…………………………………………..….. 13 2 Введение В настоящее время разработано и активно используется большое количество инструментальных и аналитических методов изучения рудных тел и минералов, которые можно разделить на три группы, четкие границы между которыми могут отсутствовать: 1. Общие геолого-минералогические методы 2. Инструментальные методы 3. Аналитические методы Под общими геолого-минералогическими методами понимается прежде всего визуальное изучение геологических объектов с минимальным использованием оптических инструментов (бинокль, лупа, фотоаппарат и т.п.). Более развитые методы условно подразделяются на две группы – инструментальные и аналитические – по основному назначению. С помощью инструментальных методов проводятся микроскопические исследования руд в отраженном свете на различных его уровнях, а с помощью аналитических методов определяется химический состав минералов (пород, руд) с различной степенью локальности. Лабораторное изучение состава руд проводится практически на всех стадиях геологоразведочных работ от общих поисков до эксплуатационной разведки. Особенно значимо изучение минерального состава руд для совершенствования технологии переработки руд и при исследованиях отвалов 3 горнорудных предприятий с целью комплексного использования ценных компонентов. Минераграфия – (рудная микроскопия) раздел минералогии, изучающий рудные минералы и их агрегаты под микроскопом в отраженном свете. Минераграфия возникла в начале 19 века как прикладная дисциплина для изучения состава и строения руд. Как правило, рудные минералы непрозрачны, поэтому их надо изучать под микроскопом в отраженном, а не в проходящем свете – так называемом рудном микроскопе. Минераграфия вещественного промежуточный занимает состава масштаб важное место Для рудной руд. исследований в ряду методов изучения микроскопии характерен (образца–шлифа, несколько сантиметров), относительная простота подготовки препаратов (изготовление шлифов) и проведения исследований. Это позволяет изучать большое количество материала, выбирая ограниченное количество наиболее информативных шлифов для проведения более дорогостоящих и детальных специализированных исследований. На основе минераграфических исследований делаются выводы о последовательности минералообразования и физико-химических условиях рудогенеза, что является основой для построения генетических моделей образования рудных месторождений. Кроме того, оптические методы изучения руд являются базой для решения прикладных вопросов технологической 4 минералогии, на основании чего разрабатываются оптимальные схемы переработки руд. Целью данной курсовой работы является подробное изучение одного из свойств, с помощью которого можно определять – цвета, а также изучение различий хроматических, ахроматических, спектральных и аспектральных цветов. 5 Основная часть Понятие цвета сопровождает нас с детства и потому кажется простым для понимания. Однако многие аспекты этого, казалось бы, простого понятия, начиная с парадоксальных вопросов «Можно ли назвать серый цвет бесцветным и что тогда такое цветной цвет?» и заканчивая сложными системами кодировки цвета с многократной трансформацией цветового пространства показывают, что эта тема не так проста, как кажется. Поскольку цвет в геологии вообще, и в минералогии в особенности играет важную роль, необходимо кратко рассмотреть основные положения этого понятия. Из школьной программы известно, что видимый свет – это электромагнитные волны различной длины (от 380 до 780 нм), каждому диапазону спектра которых соответствует свое цветовое восприятие (рис. 1). Оптический диапазон шире видимого света и захватывает ультрафиолетовую и инфракрасную области. Рис. 1. Шкала длин электромагнитных волн с оптическими диапазонами видимым спектром 6 Спектральными цветами называют спектр, получаемый разложением белого света на призме, или видимые в радуге 7 цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Спектральные цвета (непрерывный спектр) показаны на рис. 1. Можно заметить, что противоположные части диапазона непрерывного спектра близки по цветовому восприятию – фиолетовый близок к красному. Однако между ними не хватает пурпурной части диапазона, которая находится за пределами видимого спектра. Для того, чтобы представить видимый спектр в виде круга, в него к 7 спектральным цветам добавили неспектральный пурпурный цвет (рис. 2). Рис. 2. Цветовой круг (слева), составленный из 7 спектральных цветов и неспектрального пурпурного цвета, и схема аддитивного смешения основных цветов (справа). В 1860 году Максвелл обнаружил, что спектральные цвета можно получить сочетанием всего трех цветов – красного, зеленого и синего. Так родилась существующая и поныне цветовая схема RGB (Red, Green, Blue). В 1951 году Энди Мюллер предложил субтрактивную схему CMYK: Cyan (сине-зеленый), Magenta (пурпурный), Yellow (желтый) и blacK (черный). Как видно на правой части рис. 2, цвета CMY образуются при смешении цветов RGB, а в центральной 7 части на пересечении всех трех цветов RGB находится черный (K). Сегодня CMYK является более распространенной цветовой схемой в полиграфии и других областях, чем RGB. Цвет характеризуется следующими тремя параметрами: • цветовой тон (цвет, Hue); • насыщенность цвета (контрастность, Saturation); • светлота цвета (яркость, Brightness или Value). Цветовой тон – это положение цвета на периферии (окружности) цветового круга (рис. 2). Смещение от периферии к центру круга по прямой не меняет его тона, при этом изменяется насыщенность цвета – она уменьшается до нуля в центре круга. Третий параметр – светлота (яркость) более понятен: при повышении светлоты до максимальной любой тон переходит в белый, а при понижении до минимальной – в черный. Три рассмотренных параметра цвета определяют еще одну цветовую схему – HSB (Hue, Saturation, Brightness) или, что тоже самое, HSV (Hue, Saturation, Value)? представленную графически на рис. 3. Из-за неполного соответствия русского перевода английским терминам, «насыщенность» еще называется «контрастностью», что не совсем точно. В центре цветового круга находятся так называемые аспектральные или ахроматические насыщенностью (бесцветные) тона. Фактически цвета, это характеризующиеся градации серого цвета нулевой – при максимальной светлоте они переходят в белый, при минимальной – в черный. То 8 есть ахроматические цвета имеют только один параметр (светлоту), в отличие от хроматических, которые характеризуются всеми тремя параметрами. Рис 3. Цветовая схема HSV (Hue, Saturation, Value – тон, насыщенность, светлота). Тон расположен на окружности цилиндра, насыщенность определяет положение точки на радиусе сечения цилиндра (в центре – 0%, на окружности – 100%), а светлота (яркость) – высота цилиндра (внизу оси цилиндра – черный цвет, вверху – белый) Наконец, кроме аспектральных, еще существуют неспектральные цвета, которые отсутствуют в разложенном спектре белого цвета. Одним из таких цветов является пурпурный, добавленный в цветовой круг. К неспектральным относятся также коричневый, бурый, бирюзовый, оливковый, розовый, малиновый и многие другие. Неспектральные хроматическим, тогда цвета, как вместе со ахроматические спектральными, (аспектральные, относятся к бесцветные) составляют отдельную группу. Столь подробный разбор теории цвета, который на самом деле является лишь введением в основы колористики, необходим для правильного и осознанного употребления терминологии при описании минералов – как в рудном микроскопе, так и без него, а также для количественной характеристики 9 цвета. Например, три количественных параметра цвета, сходных с системой HSV, но в координатах более сложной системы CIE 1931, приведены в ячейках диагностических таблиц Справочника-определителя рудных минералов (Чвилева и др., 1988). Большинство минералов в отраженном свете являются бесцветными (аспектральными). Большая часть цветных минералов имеет оттенки желтого и оранжевого цвета (до красного), характерного для сульфидов, и лишь немногие характеризуются оттенками зеленого и синего цвета. Количественной характеристикой цвета являются спектры отражения, или дисперсионные кривые. Они измеряются на микроспектрофотометрах – микроскопах с спектрофотометрами, измеряющими интенсивность отраженного света. Измерения проводятся в различных узких диапазонах длин волн, для чего применяются светофильтры. Строя кривые зависимости способности от длины волны, получают спектры отражения. 10 отражательной Заключение Так в чем же различие хроматических, ахроматических, спектральных и аспектральных цветов - резюме? При наблюдении цвета минералов в рудном микроскопе необходимо учитывать следующие правила. Для наилучшего восприятие цвета увеличение микроскопа должно быть подобрано таким образом, чтобы площадь минерала не была слишком маленькой. Несмотря на то, что четкость изображения при сильных объективах хуже, чем при обзорных, если минерал образует мелкие фазы, необходимо использовать объектив с большим увеличением, чтобы определить оттенки цветового тона. При этом также полезно прикрыть полевую диафрагму, чтобы уменьшить количество паразитического света, отраженного от внутренних частей опак-иллюминатора и создающего «вуаль» на изображении. При использовании иммерсионного объектива цвет минерала виден намного отчетливее по сравнению с сухим объективом. Большое значение для восприятия цвета минерала имеет его окружение. Так, светло-желтый оттенок пирита хорошо заметен на фоне кварца, тогда как пирит, образующий вростки в поле насыщенно-желтого халькопирита, кажется бесцветным. Если затруднительно выбрать выделения фазы на фоне бесцветных минералов, можно вывести минерал в центр и прикрыть полевую диафрагму, чтобы отсечь мешающие оценке цвета фазы. 11 Список использованной литературы 1. Одеров С.И., Иванов П.А. Лабораторные методы исследования вещественного состава полезных ископаемых. Учебное пособие. М., Изд-во МГРИ. 1994. 117 с. 2. Рамдор П. Рудные минералы и их срастания. М., Изд-во Иностранной литературы. 1962. 1186 с. 3. Чвилёва Т.Н., Безсмертная М.С., Спиридонов Э.М. и др. Справочник- определитель рудных минералов в отраженном свете. М.: Недра, 1988. 504 с. 12
