Психофізичний закон Вебера—Фехнера і його застосування до гіпсометричного фарбування

Сутність психофізичного закону Вебера—Фехнера полягає в тому, що зорові відчуття змінюються не прямо пропорційно роздратування, а відстають від нього. У гіпсометричних шкалах, де ступені розрізнюються густиною зафарбування, ефект кольорової пластики залежить від ступеня їх світлоти та насиченості. В ахроматичному ряду спостерігається ефект «підйому», «наближення» до спостерігача світлої частини шкали і тим сильніше, ніж більше ступенів у шкалі, оскільки чорний ступінь — це відсутність кольорового роздратування, а білий — роздратування всіх кольоросприймаючих елементів ока з найбільшою силою. У рядах, близьких до ахроматичних, ефект пластики також виявляється в напрямі освітлення, але з дещо меншою силою.

Грунтуючись на законі Вебера—Фехнера, В. Оствальд побудував дві шкали з рівною для зорового сприйняття відмінністю ступенів по світлоті:

1) довгу шкалу, в якій свілота ступенів (у % віддзеркаленні) складає геометричну прогресію (знаменник—1,28): 2,2 2,8 3,5 4,5 5,6 7,1 8,9 11,0 14,0 18,0 22,0 28,0 35,0 45,0 56,0 71,0 89,0;

2) укорочену шкалу: 2,2 3,5 5,6 8,9 14,0 22,0 35,0 56,0 89,0.

Показники світлоти другої шкали узяті з першої через один. Отже, перша шкала володіє меншою (більш «тонкою») помітністю ступенів по світлоті, ніж друга.

Обидві шкали мають велике практичне значення для гіпсометричного фарбування. Знаючи світлоту фарби в її самому насиченому стані і при сильному розведенні водою (до ступеня мінімальної насиченості, тобто коли її колір ще зорово сприймається), за шкалами можна встановити, скільки добре помітних ступенів можна одержати, використовуючи цю фарбу. В таблиці 6.3 наведено середні значення світлоти деяких фарб у насиченому стані й число помітних ступенів, одержуваних з їх допомогою.

Таблиця 6.3

Приклад виділення ступенів за світлотою фарби

Назва кольору фарби	Середнє значення світлоти фарби в її насиченому стані %	Число ступенів
		цілком помітних	слабо помітних
Марс коричневий темний	14	5—6	8—9
Сиєна палена	21	4	6—7
Кадмій червоний	25	3—4	6
Кадмій червоно-оранжевий	35	2—3	4—5

6.5. Класифікація шкал гіпсометричного фарбування та їх характеристика

Розвиток гіпсометричного методу зображення рельєфу, створення дрібномасштабних гіпсометричних карт, що стало з перших років розвитку картографії однієї з важливих наукових і практичних задач, спричинили розроблення різноманітних кольорових шкал, що відрізняються принципами побудови.

Гіпсометричні шкали є кольоровими рядами, а всі кольорові ряди в кольорознавстві діляться на два види: однорідні ряди, що змінюються за будь-якою одною характеристикою кольору, змішані ряди, що змінюються за двома або трьома характеристиками.

Будь-яка гіпсометрична шкала є колірним рядом, побудованим за певними принципами. Всі кольорові шкали підрозділяються на шкали однорідних і змішаних рядів.

Шкали однорідних кольорових рядів підрозділяються на ті, що змінюються за світлотою, кольоровому тону, насиченістю.

Шкали змішаних рядів з чітко вираженою зміною двох або трьох кольорових характеристик можуть бути побудовані різними способами. Проте в практиці побудови шкал гіпсометричного фарбування встановилися три принципи, які покладено в основу трьох груп шкал: зелено-коричневих, спектральних, живописних.