Detail předmětu

Color Science and Technology

FCH-BA_CSTAk. rok: 2025/2026

The course is meant to deliver the attendees theoretical knowledge in the subject of color science and technology. These two complex and complementary subject fields include the theory of light and radiation, human response to light, interaction of radiation and matter, influence of chemical composition of matter on its color and appearance, applied chemistry of colorants, basic principles of color reproduction, mathematical description and modelling of color etc. The course should explain the connection between the physico-chemical principles of material color and its technological application. A great deal of attention is paid to the description and modelling of human visual system and objective color measuring.

 

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikální a spotřební chemie (ÚFSCH)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Znalosti obecných východiskových předmětů (matematiká analýza, fyzika, biologie).
Znalost vybraných kapitol speciálních předmětů (organická a fyzikální chemie).

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zkouška je ústní, student odpovídá na tři otázky a má cca 30 minut na písemnou přípravu. Za prezentaci nepovinného souboru domácích prací je možno získat až 24% extra bodového zisku.
Účast na přednášce je nepovinná, ale nanejvýš doporučená.
V průběhu semestru studenti maji možnost vypracovat samostatné domácí práce. Po jejich kladném hodnocení u ústní zkoušky mohou obdržet extra bodový zisk k celkové známce.

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnou studentů pokročilé vědomosti a dovednosti v oboru kolorimetrie a aplikovane koloristiky (tzv. "color science and technology"). Prostřednictvím přednášek, souvisejícího laboratorního praktika (organizované jako samostatný předmět) a e-learningového kurzu si studenti osvojí odbornou terminologii, principiální teoretické vědomosti, abstraktní koncepty a jejich konkrétní aplikace i základní přehled souvisejících průmyslových technologií. Studenti tak nabydou kompetence nezbytné pro jejich další studium i přímé uplatnění v chemické praxi.
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 psychochologickými 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

Billmeyer and Saltzman's Principles of Color Technology, 3rd Edition, Roy S. Berns, ISBN-10: 047119459X
Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae, Günther Wyszecki, W. S. Stiles, ISBN-10: 0471399183

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPCP_CHTN bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program NPAP_ENVI magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D.

Osnova

1. Lidský vizuální systém I (stavba oka a jeho optické vlastnosti, fyziologie zraku)
2. Lidský vizuální systém II (teorie barevného vidění, rozlišovací schopnost oka, poruchy barvocitu, vady zraku, zpracování signálů v mozku)
3. Vnímání barev (Co je barva?, atributy, vizuální adaptace, fenomény vizuálního vjemu)
4. Vlastnosti světla, fotometrie a radiometrie (vlastnosti VIS, IR a UV, energie záření, jednotky a měření)
5. Vlastnosti barevných objektů – chemické příčiny barevnosti (interakce elektromagnetického záření s hmotou, Historie a terminologie kolorantů, technologie kolorantů, optické zjasňovače, UV absorbéry, senzibilizace)
6. Uspořádaní barev (historické systémy, současné systémy, průmyslové vzorníky)
7. Moderní Kolorimetrie (principy a definice, základní komponenty, barevné vidění a metamerie, směšovací experimenty, CIE kolorimetrie)
8. Odvozené barvové prostory, barvové odchylky
9. Světelné zdroje (záření černého tělesa, charakterizace planckovských a neplackovských zdrojů, reálné světelné zdroje, ideální kolorimetrické zdroje, bílý bod)
10. Pozorování a měření (standardizované podmínky pozorování, standardizované podmínky měření)
11. Teorie a praxe barevné reprodukce (spektrální reprodukce, aditivní systémy, subtraktivní systémy, modely plošného krytí, modely tloušťky vrstvy)
12. Souhrn, opakování, příp. náhrada

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D.