Общие сведения о свете и цвете

Пропуская луч света через стеклянную призму, великий английский математик, механик, астроном и физик Исаак Ньютон (1643-1727) доказал, что солнечный свет (белый) состоит из различных цветов, а сам белый — из «первичных и вторичных цветов» (первичные — оранжево-красный, зеленый и фиолетово-синий). Преломляясь в призме, он образует спектр. В спектре представлены еще три смешанных — «вторичных» цвета, которые видны невооруженным глазом. Это зеленовато-голубой, желтый и пурпурно-красный.

Свет (в узком смысле то же, что и видимое излучение) состоит из потока электромагнитных волн в интервале частот, воспринимаемым человеческим глазом. Различные размеры этих волн вызывают разные цветовые ощущения. В широком смысле свет — это электромагнитное излучение с волновыми и корпускулярными свойствами.

Итак, цвет не существует отдельно от света. Все различаемые нами цвета являются отраженными световыми лучами, проникающими в наш глаз. Все предметы мы видим благодаря тому, что от них отражается свет, и цвета, которые мы различаем, существуют в отраженном виде, а не присущи самому предмету.

Свет распространяется в пространстве волнами, напоминающими движение волн в водоемах. Длина световой волны — это расстояние между гребнями двух соседних волн. Оно настолько мало, что измеряется миллионными долями миллиметра.

Самые короткие из видимых — волны фиолетового цвета: их длина составляет около 0,0004318 миллиметра. Самые длинные волны — красные: их длина — 0,0007112 миллиметра. Между ними располагаются все остальные цвета спектра, каждый из которых имеет свою длину волны.

Глаза получают некоторую зрительную информацию (но не «видят» в прямом смысле слова), она передается в мозг, который ее обрабатывает, и только после этого мы способны различать предметы.

Хотя мы «видим» нашим мозгом и им же различаем цвета, глаза выполняют очень важную, незаменимую функцию. Они воспринимают семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Одни рецепторы сетчатки раздражаются сумеречным светом, другие — только ярким, с ними и связано цветное зрение.

Глаз содержит три вида нервных клеток, реагирующих соответственно на красный, зеленый, голубо-фиолетовый цвета.

Таким образом, если все три вида нервных клеток получают одинаковое раздражение, мы видим белый. Если в глаз попадает в основном зеленый свет, клетки, отвечающие за зеленую часть спектра, возбуждаются больше, чем другие, и мы видим зеленый. Когда предмет желтый, стимулируются «зеленые» и «красные» клетки.

Воспроизведение полноцветных изображений

Поскольку большую часть видимого нами цветового спектра можно воспроизвести сочетанием трех основных цветов: красного, зеленого и голубого (синего), для получение полноцветного оттиска необходимо произвести процесс цветоделения изобразительного материала. Предположим, что перед объективом репродукционного аппарата расположен 100% синий светофильтр. В этом случае на фотопленку смогут попасть только лучи синей зоны спектра, а зеленый и красный цвета отфильтруются, то есть не пройдут сквозь цветное стекло светофильтра. Далее, если перед объективом поместить красный светофильтр, на фотоматериал попадут только лучи красной спектральной зоны, но задержатся все остальные — зеленые и синие; а если последнюю экспозицию произвести через 100% зеленый светофильтр, то он пропустит зеленые лучи, но поставит преграду для красных и синих.

Таким образом, получаются три цветоделенные фотоформы, с которых впоследствии будут сделаны печатные формы и, в итоге, идеальный оттиск. Но на практике баланс цветов при подобном цветоделении нарушается. Причин тому несколько: и качество типографских красок, и качество светофильтров, но главная — это то, что свет, проникающий через светофильтр, является проходящим, а освещающий рассматриваемый нами отпечаток — отраженным. В результате на отпечатке не будут присутствовать глубокие черные тона (несмотря на то, что на оригинале они были). Поэтому со временем типографы стали экспонировать еще одну фотопленку последовательно через все три основных фильтра, чтобы получить негатив для черной краски, так называемой «контурной».

Еще в начале XVIII века Жан Кристоф Леблон, получая цветные оттиски с трех формных пластин, видел недостаток глубины в черном цвете, а его ученик Жан Фабиан Готье-д'Аготи начал применять четвертую печатную форму для черной краски.

Подобную технику цветоделения полиграфисты использовали почти сто лет. Для улучшения цветопередачи опытнейшие ретушеры химическим способом ослабляли или усиливали тональность той или иной цветоделенной фотоформы. Но поскольку сделать это можно было только «на глазок», результат целиком зависел от опыта человека выполнявшего цветокоррекцию.

Итак, еще в докомпьютерную эпоху при помощи двухкамерного репродукционного фотоаппарата, оптического растра и различных приемов маскирования полиграфисты получали великолепную продукцию. Но затраты времени и средств на подобные процессы были огромны, а человечество всегда старалось получить лучший результат при меньших затратах.

В конце 1930-х - начале 1940-х гг. в США, Германии и Англии появляются первые сканирующие устройства, в которых луч света, проходящий через светофильтр, последовательно считывал один за другим участки оригинала, а специальный прибор с зарядовой связью преобразовывал световые сигналы в электрические.

Основные цветовые системы

Система RGB

Данная система основана на сочетании трех основных цветов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). При максимальной насыщенности каждого из цветов получится белый цвет, при минимальной — черный. При сложении синего и зеленого цветов — голубой; красного и зеленого — желтый. Как отмечалось ранее, именно эта система соответствует природе нашего зрения. Экраны телевизоров, мониторы компьютеров и большинство сканеров работают в системе КОВ. Изобразительный материал, рассматриваемый в проходящем свете, в данной системе имеет близкую к идеальной цветопередачу. Использовать данную систему в полиграфии нецелесообразно из-за недопустимо высокого уровня цветоискажений. Например, вместо черного читатель увидит коричневый цвет. Следует заметить, что человеческий глаз видит гораздо больше цветовых оттенков, чем способна передать система RGB..