Лекция 2. Как мы видим и воспринимаем цвет
- 03.10.2019
- 4275
- 5
Лучи света, проходя через зрачок в радужной оболочке и расположенный за ним хрусталик, попадают на сетчатку. Она состоит из двух слоев: наружного, или пигментного, и внутреннего, или нервного, представляет собой разрастание зрительного нерва, связывающего глаз с мозгом. Именно там и возникают зрительные, в том числе цветовые, ощущения.
Наш глаз воспринимает какой-либо цвет как белый, когда все цвета спектра полностью отражаются от освещенной поверхности. Тело или пространство воспринимается черным при отсутствии света. Частичное отражение тех или иных цветовых монохроматических потоков (при поглощении остальных цветов спектра) определяет для нашего зрения цвет отражающей поверхности.
Так, отражение красных лучей создает впечатление красного цвета отражающей поверхности. При этом зеленые, голубые, синие, фиолетовые цвета спектра поглощаются. Глаз человека устроен так, что он прекрасно адаптируется к темноте и свету, к различению предметов на расстоянии, как близком, так и далеком. Хрусталик глаза работает как система автофокусировки фотоаппарата.
Глаз настолько чувствителен к свету, что при абсолютно прозрачной атмосфере мог бы различать огонек свечи на расстоянии 200 км. Глаз здорового человека с развитым цветотоновым зрением способен различать в окружающем мире (при достаточно ярком освещении объектов) около 30 000 оттенков цветов. Многие цветовые атласы содержат в три раза меньшее количество оттенков цветов (даже с учетом того, что в них приводятся образцы одного и того же оттенка цвета — матовые, полуматовые и глянцевые).
Важной особенностью цветового зрения является то, что, определив и запомнив цвет какого-либо объекта, человек, независимо от условий освещения, воспринимает (а точнее, представляет благодаря зрительной цветовой памяти) этот цвет как постоянный, присущий данному объекту. Например, красный цвет, который при слабом освещении объективно видится как темно-красный, серо-красный, коричневато-красный, остается для объекта восприятия все равно красным.
Это помогает человеку запоминать объекты по их цвету и ориентироваться среди них в быту. Но художник, занимаясь живописью, безусловно, отражает в своем произведении (пейзаже, натюрморте, портрете, жанровой картине) реальные изменения цвета изображаемых объектов в зависимости от характера и интенсивности их освещения. Архитекторы, художники декоративно-прикладного искусства, дизайнеры также учитывают в своем творчестве изменения цвета (цветов) создаваемых по их проектам объектов при их реальном восприятии людьми, созерцающими эти объекты в разных условиях освещения.
Трехкомпонентная теория цветового зрения Г. Гельмгольца базируется на идее ученого Томаса Юнга о трех родах нервных волокон, воспринимающих три основные цвета: красный, зеленый и синий (точнее — сине-фиолетовый). Простой желтый значительно возбуждает зрительные волокна, ощущающие красный и зеленый цвета, но слабо — фиолетовые. Простой зеленый сильно возбуждает зеленоощущающие волокна и слабо — остальные два типа и т. д. Тот или иной сложный оттенок цвета зависит, по-видимому, от разной степени возбуждения этих трех типов волокон. А равномерное возбуждение всех типов дает ощущение белого цвета. Цветовая система смешения цветов из трех основных цветовых тонов геометрически изображается в виде равностороннего треугольника, в углах которого обозначены три первичных цвета: красный, зеленый, синий (сине-фиолетовый).
Аддитивное смешение цветов — метод синтеза цвета, основанный на сложении цветов непосредственно излучающих объектов. Аддитивное смешение соответствует смешению лучей света. Современным стандартом для аддитивного смешения цветов является модель цветового пространства RGB, где основными цветами являются красный (Red), зелёный (Green) и синий (Blue). Аддитивное смешение по модели RGB используется в компьютерных мониторах и телевизионных экранах, цветное изображение на которых получается из красных, зелёных и синих точек люминофора или светоматрицы. При отсутствии света нет никакого цвета — чёрный, максимальное смешение даёт белый.
Субтрактивное смешение - противоположность аддитивному смешению цветов. Субтрактивное смешение соответствует смешению красок. В этом случае цвет формируется за счёт вычитания определённых цветов из белого света. Тремя типичными базовыми цветами явлются сине-зелёный (Cyan), маджента (Magenta) и жёлтый (Yellow). Модель субтрактивного синтеза CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key color) широко применяется в полиграфии.
Основоположник научного цветоведения И. Ньютон первым предложил реально существующий линейный спектр цветов. Цветовой круг Ньютона включал семь последовательно расположенных и радиально ориентированных секторов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового цветов. При добавлении неспектрального цвета — пурпурного — получалась 8-секторная двухмерная цветовая модель хроматических цветов.
Позднее другими специалистами в области цветоведения на основе цветового круга И. Ньютона (с включением пурпурного цвета) предлагались 12-секторные, 24-секторные и 48-секторные цветовые круги. В качестве стандартного цветового круга принят 24-секторный круг хроматических тонов, образованный путем членения на три каждого из семи основных спектральных цветов и пурпурного цвета.
Известна, помимо двенадцатиричных, также оригинальная десятичная цветовая система — 100-секторный цветовой круг Манселла. В этом круге 10 областей (интервалов). Интервал одного цветового тона включает 11 радиусов цветового тона (от 0 до 10), последний 10-й совпадает с начальным 0-м следующего интервала. По радиусу 5-го цветового тона расположен основной тон каждого интервала, по 10-м радиусам — крайние границы цвета каждого интервала. Шкала насыщенности располагается вдоль радиуса цветового тона. Она имеет определенное число уровней — от наиболее насыщенного цвета на краю круга до наименее насыщенного — к центру круга. Таким образом, цветовой круг (цветовая система) Манселла демонстрирует в широком диапазоне цветность 100 оттенков цветовых тонов: сочетание цветового тона и насыщенности. На основе этой цветовой системы разработаны и выпущены цветовые атласы.
Как и в других стандартизированных системах (содержащих сотни образцов цвета), цвета обозначаются числом, или кодом. В международной практике принят метод определения цвета, разработанный Международной комиссией по освещению (МКО) — Commission International de l’Eclairage. Он основан на том факте, что относительные количества трех стандартных первичных цветов (по Г. Гельмгольцу) — красного, синего и зеленого. График МКО также позволяет осуществлять отбор дополнительных друг к другу цветов и может показать пределы высшей чистоты цветов нефлуоресцирующих пигментов и красителей для сравнения с чистотой (насыщенностью) реально доступных красок.
Позже были разработаны пространственные цветовые модели (трехмерные). Самой первой трехмерной моделью был цветовой шар Отто Рунге. Помимо этой пространственной модели предлагались разными специалистами в области цветоведения и другие модели: цветовой куб Хикетье, многогранник Кюпперса, цветовой цилиндр Манселла, двойной конус Оствальда и т. д.
