1.1 Так что-же мы видим?

20 апреля 2013 - Администратор
article105.jpg

 Начинать экскурс в дебри колористики, на наш взгляд, надо непосредственно с основ теории. Только в полной мере осознав причину явления, можно разобраться в нем, понять, почему происходит так, а не иначе. Так что же мы подразумеваем под емким, но одновременно и весьма широким понятием «цвет»? На этот вопрос мы и постараемся ответить, попутно рассказав об основных характеристиках цвета и особенностях человеческого цветовосприятия.

Так что-же мы видим?

Фундаментальный постулат, незыблемая аксиома теории цветовосприятия и цветовоспроизведения заключается в том, что цвет - это эмоциональное ощущение, которое возникает в мозгу человека после того, как видимые световые излучения различного спектрального состава, отразившиеся от поверхностей объектов, попадают на сетчатку глаза. Аналогичное действие оказывают световые излучения, непосредственно испускаемые светящимися телами. Цвет характеризуется светлотой (или яркостью), цветовым тоном и насыщенностью.
Обращение к справочной литературе дает нам следующее определение цвета.

color

Цвет - это один из признаков объектов, воспринимаемый человеком как осознанное зрительное ощущение. В процессе зрительного восприятия человек присваивает объекту тот или иной цвет. Световое излучение разных длин волн (обозначается X) возбуждает разные цветовые ощущения; излучения с А. от 380 до 470 нм - фиолетовый и синий цвета, от 470 до 500 нм - сине-зеленый, от 500 до 560 нм - зеленый, от 560 до 590 нм - желто-оранжевый, от 590 до 760 нм — красный. Однако цвет сложного излучения не определяется однозначно его спектральным составом.
(Краткая Российская энциклопедия, 
Москва, 2003)

То есть цвет невозможен без света. А что же такое свет? Свет — это видимая часть электромагнитного спектра. Он характеризуется тем, что имеет волновую природу, при этом длину волны, как правило, измеряют в нанометрах (один нанометр равен одной миллионной части миллиметра).
Когда световые волны попадают на объект, его поверхность поглощает некоторое количество энергии спектра, а оставшаяся часть спектра отражается от объекта.

голубой цвет

Модифицированный таким образом свет, отраженный от объекта, имеет совершенно иной состав длин волн. Различные поверхности, содержащие разное количество пигментов, красящих веществ и красителей, генерируют уникальные сочетания длин волн.

зелёный цвет
При попадании на отражающий объект (такой, например, как автомобиль) или при прохождении через пропускающий объект (такой, как пленка или слайд) свет может изменяться. Сами по себе источники света -испускающие объекты (например, лампы искусственного освещения или мониторы компьютера) - испускают собственные комбинации длин волн.

длина волны
Отраженный, проникающий или испускаемый свет и составляет то, что мы называем цветом объекта. Существует столько же различных цветов, сколько и поверхностей предметов: каждый объект влияет на цвет уникальным образом. Сочетание длин волн, исходящих от объекта, — это спектральные данные, которые часто еще называют картой цвета. Спектральные данные получаются в результате тщательного анализа - или измерения — длин всех волн. В ходе этого анализа определяется процентное содержание каждой из длин волн, отраженных обратно к наблюдателю, — интенсивность их отражения.
В связи с этим, чтобы яснее понять, как именно мы видим, имеет смысл сказать несколько слов о таком сложном цветоприемном аппарате, как человеческий глаз. Ведь через него в мозг поступает информация о цветовой палитре окружающего мира. Светочувствительная поверхность глаза - сетчатка - образована двумя видами светочувствительных элементов: палочками и колбочками.

палочки и колбочки
Палочки - нервные светочувствительные элементы; хорошо реагируя на яркость, они не способны определить цветность источника излучения.
Колбочки, обладая высокой чувствительностью к яркости светового источника, хорошо различают его световой тон и насыщенность, т. е. цветность. Они обладают максимальной спектральной чувствительностью в трех спектральных зонах: красной, зеленой и синей. В сумерках, при слабой освещенности, малочувствительные колбочки перестают работать. Работают только палочки, поэтому в полумраке мы не видим, не различаем цвета. Остается лишь ощуще¬ние яркости полутемных предметов.

Цветовой спектр (видимый свет)
Воздействие потоков лучистой энергии, различных по спектральному составу и интенсивности, на эти два типа рецепторов сетчатки и является физико-химической основой различного восприятия цветов. Комбинации разных по интенсивности раздражений фоторецепторов, перерабатываемые и в периферийных проводящих нервных путях, и в мозговых зрительных центрах, дают нам возможность ощутить все многообразие цвета. Суммарная спектральная чувствительность глаза, обусловленная действием фоторецепторов всех типов, максимальна в «зеленой» области (длина волны около 555 нм), а при понижении освещенности смещается в «сине-зеленую» область.

Первым, кто опытным путем выделил известный нам спектр белого цвета [радугу - Каждый (красный) Охотник (оранжевый) Желает (желтый) Знать (зеленый) Где (голубой) Сидит (синий) Фа¬зан (фиолетовый)] и ввел в обиход само понятие «спектр» (от лат. spectrum - «видение») был Исаак Ньютон. Он обратился к исследованию цветов, наблюдаемых при преломлении света, в связи с попыткой усовершенствования телескопов. Стремясь получить линзы как можно лучшего качества, Ньютон убедился, что главный недостаток изображений - непонятно откуда взявшиеся окрашенные края. Как известно, это обстоятельство заставило его начать строить телескопы с зеркалом (рефлекторы). Исследуя окрашивание при преломлении, Ньютон совершил величайшие оптические открытия.
Поместив призму на пути узкого пучка света, он обнаружил, что пучок сместился и превратился в окрашенную полоску, переходы цветов в которой от красного к фиолетовому подобны наблюдаемым в радуге. Это радужное изображение Ньютон и назвал спектром.

спектр

Длины волн излучения, видимого глазом, лежат в диапазоне от 380 нм до 700 нм (по краям этого участка лежат, соответственно, зоны ультрафиолетового и инфракрасного излучения).

спектр

Хроматинность - это свойство цвета говорит нам о том, насколько он «чист», и определяется содержанием собственно цвета в его смеси с белым, черным или серым. Соответственно, высокохроматические цвета содержат максимум цвета при нулевой или минимальной примеси белого, серого или черного. Проще говоря, хроматичность. которую еще нередко именуют сочностью (или насыщеностью или чистотой), является количеством доминантного цвета в данном цвете.
Соответственно цвет без цвета является ахроматичным и видим нами как нечто сероватое. Для большинава цветов характерно то, что по мере увеличенияих яркости увеличивается и хроматичность (правда, за исключением очень светлых цветов).
Ахроматические цвета - это неокрашенные цвета: белый, серый, черный. Они характермзуются только одной величиной — яркоаью (минимальная яркость — чёрный. максимальная — белый, а между ними - различные оттенки серого). Насыщенность их равна нулю, цветовой тон - белый. Эти цвета оказывают одинаковое воздействие на все типы цветоприемников глаза. Хроматические же цвета имеют более или менее выраженную насыщенность, светлоту и цветовой тон.
Следует учитывать, что хроматичность тесно связана с насыщенностью, и многие стараются их разделить, апеллируя к тому, что насыщенность в большей степени говорит нам, как цвет выглядит в различных условиях освещенности.
На наш взгляд, подобное разделение внесет некоторую путаницу в определение основных характеристик цвета, и поэтому мы будем говорить о хроматичности в едином ключе с насыщенностью.

Мы уже сказали, что цвет связан с длинной волны светящегося источника или волны, отражённой от поверхности. Например, монохроматическое излучение на длине волны 550 нм ощущается как жёлто-зелёное, а при длине волны 700 нм источник воспринимается красным.
Однако в следствии своеобразных свойств зрения источники, резко отличающиеся от монохроматических, могут создать такие же ощущения цвета, как и монохроматические.

призма

Вообще, заданная цветность видимого глазом источника может быть создана бесчисленными сочетаниями световых излучений в соответствующих пропорциях. В норме человеческий глаз различает около 180 цветовых тонов (едва заметные постепенные переходы - от красного к оранжевому, от оранжевого к желтому и т. д.), и любой из этих цветовых тонов может быть представлен в цветовом восприятии в виде смеси трех основных цветов: красного, зеленого и синего.

радуга

Подбором соответствующей яркости каждого из этих компонентов можно получить все 1 80 цветовых оттенков. Три основных цвета обозначаются в колориметрии латинскими буквами: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue). Путем сложения в нужной пропорции основных цветов — R, G и В - возможно получить разнообразные цветовые тона. Специалисты объясняют это тем обстоятельством, что цветочувствительные колбочки внутри глаза разделяются, как мы уже сказали, на три «сорта» по цветовой чувствительности: «красные», «зелёные» и «синие». Одновременное возбуждение в разных соотношениях этих групп колбочек светом, поступающим от наблюдаемого объекта, вызывает разно­образные цветовые ощущения.

Три основных цвета - R, G и В -являются взаимно независимыми. Это означает, что ни один из них не может быть получен путем сложения (смешения) двух других.

Раньше предполагалось, что цветовые ощущения человека обусловлены только реакцией на раздражение этих трех видов колбочек. Поэтому была создана система цифрового выражения цвета в виде набора трех чисел, что мы преимущественно и видим сегодня на банках с краской. Подобная система не учитывает целый ряд факторов, влия­ющих на цветовосприятие (интенсивность светового потока, уровень освещенности, эмоциональное состояние наблюдателя и т.д.), поэтому вряд ли можно считать ее объективной.
Говоря о восприятии цвета, нельзя не упомянуть и о таком важном свойстве глаза, как адаптация. Наша восприимчивость к цвету постоянно меняется. Мы воспринимаем его поразному и адаптируемся к изменениям цвета и освещения в зависимости от окружающих условий. Но именно это свойство - адаптация зрения - обеспечивает опознание предметов по цвету (за счет эффекта принадлежности цвета) при вариациях условий освещения и рассматривания в весьма широких пределах. Вместе с тем при изменении спектрального состава освещения визуально воспринимаемые разли­чия между одними цветами усиливаются, а между другими - ослабевают (рис. 8).

взгляд

Например, при желтоватом освещении, создаваемом лампами накаливания, синие и зеленые тона различаются хуже, чем красные и оранжевые, а при синеватом освещении в пасмурную погоду, наоборот, хуже различаются красные и оранжевые тона. При слабом освещении все цвета различаются хуже и воспринимаются менее насыщенными («эффект сумеречного зрения»). При очень ярком освещении цвета воспринимаются также менее насыщенными и «разбеленными». Но после того, как человеческий глаз адаптировался к цвету определенной интенсивности, ее небольшие изменения не повлияют на воспритие яркости. Это называется цветовой стабильностью. Даже при изменении освещения цвет будет восприниматься как тот же самый. 
Эти особенности зрительного восприятия широко используются в изобразительном искусстве для создания иллюзии того или иного освещения (это стараются использовать и маляры, когда пытаются «впихнуть» клиенту машину сразнотоном). 
Кроме того, восприятие цвета может частично меняться в зависимости от психологического состояния наблюдателя, например: обостряться в опасных ситуациях, снижаться при усталости и т. д. Несмотря на адаптацию глаза к условиям освещения, цветовосприятие может довольно заметно отличаться от обычного при сильном изменении интенсивности излучения ( того же относительного спектрального состава) - явление, открытое немецкими учеными В. Бецольдом и Э. Брюжке в 70-х гг. XIX в. Оно наглядно демонстрируется в так называемой бинокупярной колориметрии, основанной на адаптации глаз независимо друг от друга. Всё это указывает на ведущую роль мозговых центров ответственных за восприятие цветов,и степень их «тренированности» (при неизменном фотохимическом аппарате зрения).

Следовательно, колористу в процессее работы надо обязательно делать определенные паузы (естественно, не на полдня), чтобы его глаза и мозг отдохнули, усвоили полученную информацию и, спокойно проанализировав ее, что называется "забыли" бы и больше к ней не возвращались. Также следует по возможности чередовать подбор ярких красок с более спокойными, не так сильно утомляющими глаза.
Делая промежуточный вывод из всего вышеизложенного, отмечаем для себя самое главное. В большинстве случаев, как это ни прискорбно, мы видим не настоящий цвет наблюдаемого предмета, а в значительной степени искаженное отражение светового потока, исходящего от некоего источника света. Звучит как ересь, но еще Исаак Ньютон говорил (после того, как ему на голову упало яблоко), что световые лучи, строго говоря, цвета не имеют, - мы живем в мире бесконечных отражений и видим только эти отражения.


Итак, цвет характеризуется тремя параметрами. Остановимся на них подробнее... (дальше)


<< НАЗАД | ВПЕРЁД >>

Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Добавить комментарий