Метамерия цвета

С одной стороны, разновидностей цветных рецепторов всего три, а число распознаваемых тренированным глазом цветовых тонов превышает полторы сотни. С другой стороны оказывается, что визуально могут восприниматься одинаковыми цвета излучений разного спектрального состава — это эффект метамерности. С уменьшением насыщенности и яркости метамерия усиливается. А наибольший эффект характерен для белых цветов, поэтому, например, нельзя чётко определить «единственно правильный» белый цвет экрана.

Важно. Пожалуй, самое главное, что необходимо понять при погружении в теорию цвета, это то что именно благодаря метамерии можно воспроизводить миллионы цветов с помощью смешения нескольких базовых. Взяв монитор с RGB-люминофорами, мы изображаем жёлтое солнце на голубом небе. Мы печатаем снимок красной розы с зелёным стеблем, имея в распоряжении лишь CMYK-краски. Метамеризм цветов — это поистине замечательное свойство нашего зрения! Собственно, вся наука о цвете состоит в поиске способов добиться метамеризма где нужно и избежать где не нужно.

Ещё важнее. Жизнь специалистов по цвету была бы слишком проста, если бы разные спектральные характеристики объектов приводили к одинаковым ощущениями абсолютно при любых условиях. Загвоздка в том, что совпадение метамерных цветов наблюдается только при некоторых условиях, одним из которых является освещение. Вы можете сколько угодно биться над пробным отпечатком при дневном свете, а потом взглянете сидя вечером у настольной лампы и не узнаете своё творение: два близких цвета стали выглядеть совершенно разными, а ранее отличавшиеся цвета слились в единое целое. Да ещё бумага у вас наверняка с отбеливателями, которые поглощают ультрафиолет из дневного света и переизлучают энергию в видимом диапазоне (эффект флюоресценции), из-за чего днём бумага выглядит «белее белого», а при искуственном освещении имеет желтоватый оттенок.

Приборы регистрации изображений, такие как сканеры и фотокамеры, не обладают ни возможностью метамерного восприятия цветов, ни яркостной, ни цветовой адаптацией. В отличие от нас, они видят мир строго таким, какой он есть. Поэтому мы и получаем недоэкспонированные снимки, зелёные лица, малиновый снег и т. д. Впрочем, это тема отдельной статьи.

Цветовая температура

Обычно цветовой оттенок ахроматического излучения характеризуют цветовой температурой, которая в физике выражается через температуру идеального излучателя, называемого абсолютно чёрным телом (рис. 1). Излучение абсолютно чёрного тела определяется исключительно его тепловыми процессами. В качестве примера можно назвать Солнце (6780 К), лампы накаливания (1800–2000 К), человека в тёмной комнате (310 К).

Свет с равномерным распределением спектральной плотности имеет цветовую температуру 5400 К («точка E» — equal energy point), что примерно соответствует дневному освещению в летний полдень на средних широтах. Диапазон нейтрально воспринимаемых оттенков колеблется от 5000–7500 К в естественных условиях до 6000–9500 К на экране монитора.

И з рукотворных объектов, только лампы накаливания могут похвастаться свойствами, близкими к идеальному излучателю Планка. Для мониторов корректнее пользоваться термином соотнесённая цветовая температура(correlated color temperature, CCT), который определяет соответствие целого множества метамерных сочетаний цветовой температуре абсолютно чёрного тела (рис. 2).

Комиссия по освещению CIE стандартизировала несколько эталонных спектральных характеристик осветителей, из которых в технике наиболее часто используется серия D (дневной свет). Спектр D50 соответствует температуре 5002 К, D55 — 5502 К, D65 — 6504 К, D75 — 7504 К. Поскольку мониторы для работы с цветом чаще всего калибруют под CCT 6500 К, принято говорить о «калибровке под D65», хотя на самом деле спектральный состав излучения монитора отличается от стандартного осветителя: вот она, метамерия в действии. Остальные серии осветителей A…F, как и вышеупомянутая E, находят применение преимущественно в научных работах.

Многие читатели наверняка слышали, что в мире предпечатной подготовки стандартной температурой монитора и освещения является D50. Почему же тогда рядовым пользователям рекомендуют D65? Дело в том, что профессионалы работают в помещениях с хорошо контролируемым освещением, и уровень освещённости там специально подобран таким низким, чтобы яркость экрана 85–100 кд/м² (для ЭЛТ-мониторов с большим размером диагонали это предел) была оптимальной. Но при низкой освещённости чувствительность глаза сдвигается в «холодную» область, и поэтому, для компенсации, температуру экрана приходится делать «теплее». Рядовые же пользователи преимущественно работают в более комфортных и санитарных условиях — при средней и повышенной освещённости, поэтому монитор, настроенный на D50, имел бы неестественно жёлтый тон. К тому же, во многих случаях калибровка обычного «офисного» монитора под эту температуру приведёт к потере яркости и сужению цветового охвата.