Detail předmětu
Chemie barev
FCH-BC_CHBAk. rok: 2023/2024
Chemie barev je předmět orientovaný na získání teoretických znalostí v oblasti tzv. "color science" a "color technology". Tyto dva komplexní a provázané obory zahrnují mimo jiné nauku o světle, způsobu lidského vnímání světla, interakci světla s hmotou, vlivu chemické struktury na optické vlastnosti a barevnost, aplikovanou chemie kolorantů, principy barevné reprodukce, matematický popis barvy atd. Předmět dává do souvislosti fyzikálně-chemické základy projevů barevnosti materiálů s jejich aplikačním užitím. Velká pozornost je věnována popisu a modelování lidského vizuálního systému a objektivnímu matematickému popisu barevnosti.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Znalost vybraných kapitol speciálních předmětů (organická a fyzikální chemie).
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Labotatorní praktikum je ukončeno zápočtem, který je udělen po vypracování a odevzdání protokolů ze všech 12 úloh a zisku nejméně 50 % bodů ze zápočtového testu.
Zkouška je ústní, student odpovídá na tři otázky a má cca 30 minut na písemnou přípravu.
Účast na přednášce je nepovinná, ale nanejvýš doporučená.V průběhu semestru studenti maji možnost vypracovat samostatné domácí práce na základě motivačních úkolů připravených k jednotlivým tématům v LMS Moodle. Po jejich kladném hodnocení u ústní zkoušky mohou obdržet extra bodový zisk k celkové známce.
Učební cíle
Zvýšení znalostí, dovedností a kompetencí studentů se projeví následujícím způsobem:
1) Absolventi předmetu získají komplexní představu o anatomických strukturách a biochemických principech lidského vizuálního systému. Dále se seznámí s psychologickými a psychofyzikální aspekty vizuálního vnímání.
2) Studenti získají vědomosti o historických a současných přístupech ke katalogizaci a uspořádání barev.
3) Studenti pochopí vztah mezi způsobem interakce látky se zářením a jejím aplikačním potenciálem (využití jako kolorant, zjasňovač, sensibilizátor, absorbér). Studenti také získají základní technologický přehled o těchto aplikacích.
4) Studenti detailně porozumí směšovacímu kolorimetrickému experimentu a osvojí si odvozenou teorii trichromatických členitelů, chromatických složek, a odvozených barvových souřadnic. Pochopí koncept barvových odchylek, jejich různé varianty a význam pro technologickou praxi.
5) Studenti budou ovládat správnou praxi spektroskopických a kolorimetrických měření. Porozumí vlivu podmínek měření (geometrie, odraz, polarizace, podložka, atd.)
6) Studenti se seznámí s technologickými principy barevné reprodukce a základními charakteristikami světelných zdrojů.
Základní literatura
Marie Kaplanová a kol: Moderní polygrafie, ISBN 978-80-254-4230-2 (CS)
Doporučená literatura
Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae, Günther Wyszecki, W. S. Stiles, ISBN-10: 0471399183
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program BKCP_CHCHTE bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program BPCP_CHCHTE bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program BPCP_CHTN bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- Lidský vizuální systém I (stavba oka a jeho optické vlastnosti, fyziologie zraku)
- Lidský vizuální systém II (teorie barevného vidění, rozlišovací schopnost oka, poruchy barvocitu, vady zraku, zpracování signálů v mozku)
- Vnímání barev (Co je barva?, atributy, vizuální adaptace, fenomény vizuálního vjemu)
- Vlastnosti světla, fotometrie a radiometrie (vlastnosti VIS, IR a UV, energie záření, jednotky a měření)
- Vlastnosti barevných objektů – chemické příčiny barevnosti (interakce elektromagnetického záření s hmotou, Historie a terminologie kolorantů)
- Technologie kolorantů, optické zjasňovače, UV absorbéry, senzibilizace)
- Uspořádaní barev (historické systémy, současné systémy, průmyslové vzorníky)
- Moderní Kolorimetrie (principy a definice, základní komponenty, barevné vidění a metamerie, směšovací experimenty, CIE kolorimetrie)
- Odvozené barvové prostory, barvové odchylky
- Světelné zdroje (záření černého tělesa, charakterizace planckovských a neplackovských zdrojů, reálné světelné zdroje, ideální kolorimetrické zdroje, bílý bod)
- Pozorování a měření (standardizované podmínky pozorování, standardizované podmínky měření)
- Teorie a praxe barevné reprodukce (spektrální reprodukce, aditivní systémy, subtraktivní systémy, modely plošného krytí, modely tloušťky vrstvy)
- Souhrn, opakování, příp. náhrada
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
- Měření barev - L*a*b* barvový prostor
- Barvová odchylka
- Lambert-Beerův zákon - koncentrace
- Lambert-Beerův zákon - délka dráhy
- Kolorimetri analytických sond (pH indikátory, solvatochromismus)
- Subtraktivní míchání barev
- Optické vlastnosti papírů
- Šedá škála v kolorimetrii
- Kolorimetrická charakterizace světelných zdrojů
- Aditivní míchání barev
- Fluorescence
- Fosforescence
- Náhrady, zápočtový test
Elearning