МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, молоді та спорту України Державний вищий навчальний заклад

«Український ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

З ДИСЦИПЛІНИ

“Теорія кольору і кольоровідтворення”

Загальні відомості про колір

ДЛЯ СТУДЕНТІВ II – III КУРСУ

Затверджено на засіданні

кафедри ПП і ФНПМ.

Протокол № 11 від 01.07.2011.

Дніпропетровськ УДХТУ 2011

Конспект лекцій з дисципліни “Теорія кольору і кольоровідтворення”. Загальні відомості про колір для студентів ІІ – ІІІ курсу спеціальності 6.092700 “Матеріали видавничо-поліграфічних виробництв” / Укл.: О.С. Свердліковська, М.В. Бурмістр. – Дніпропетровськ: ДВНЗ УДХТУ, 2011. – 93 с.

Укладачі: О.С. Свердліковська, канд. хім. наук;

М.В. Бурмістр, д-р. хім. наук

Відповідальний за випуск М.В. Бурмістр, д-р. хім. наук

Навчальне видання

Конспект лекцій

з дисципліни “Теорія кольору і кольоровідтворення”.

Загальні відомості про колір

для студентів ІІ – ІІІ курсу

спеціальності 6.092700

“Матеріали видавничо-поліграфічних виробництв”

Укладачі: СВЕРДЛІКОВСЬКА Ольга Сергіївна

БУРМІСТР Михайло Васильович

Редактор Л.М. Тонкошкур

Коректор О.Л. Свердліковська

Підписано до друку 27.09.11. Формат 6084 1/16. Папір ксерокс. Друк різограф. Умов.-друк. арк. 4,22. Облік.-вид. арк. 4,27. Тираж 100 прим. Замовлення № 17. Свідоцтво ДК №303 від 27.12.2000.

ДВНЗ УДХТУ, 49005, м. Дніпропетровськ-5, просп. Гагаріна, 8.

Видавничо-поліграфічний комплекс ІнКомЦентру

ЗМІСТ

	ЗМІСТ ……………………………………………………………	3
	Вступ …………………………………………………………..	5
1.	Задачі, структура і зміст курсу, його зв'язок із загально-інженерними та спеціальними дисциплінами ……………………………………...….….	5
1.1.	Поняття кольору та об'єкти, які вивчає теорія кольору ………	5
1.2.	Значення відчуття кольору в житті людини ……………...……	7
1.3.	Філософські аспекти кольору ……………...…….……..……....	8
1.4.	Загальні відомості про природу відчуття кольору та схема його формування ……………...…….……..……..……………...	12
1.5.	Коротка історія розвитку науки про колір ……………...……...	14
2.	ЗОРОВИЙ АПАРАТ І КОЛЬОРОВИЙ ЗІР ……....………...	19
2.1.	Загальні відомості про зоровий апарат: будова ока людини та його робота …………………………………...………………….	19
2.2.	Адаптація, акомодація, зорова інерція, критична частота мигтіння, послідовний образ ………………......…..……..……..	24
2.3.	Основи теорії колірного зору, криві основних збуджень, погодженість їх координат, коефіцієнти яскравості …..……..	28
2.4.	Суб'єктивні характеристики кольору, хроматичні і ахроматичні кольори, насиченість, світлота, кольоровий тон	35
2.5.	Дія складного випромінювання на рецептори зору, метамерність кольору, основні та додаткові кольори ……..….	37
2.6.	Закономірності сприйняття кольору – кольорового тону і насиченості ………....……..……..……..……..……..……..……	40
2.7.	Сприйняття яскравості, пороговий контраст …………….....…	44
2.8.	Принципи підрахунку числа кольорів, які може розрізнити око в спектрі ……………...…….……..……......……..……...….	47
2.9.	Вплив зовнішніх факторів на сприйняття кольору ……………	48
2.10.	Розлад кольорового зору ……………...…………………….…..	54
3.	Синтез кольорів ……....…...……………………………...	55
3.1.	Два типу складання кольорів ………………...………..….…….	55
3.2.	Адитивний синтез кольору, схема синтезу, рівняння кольору, його аналіз ………………………………………...….….……….	57
3.3.	Колірність та її вираження ………………………….….………	59
3.4.	Закони Грасмана …………………………………………...….…	59
3.5.	Субтрактивний синтез кольору ……………………………..….	61
3.6.	Синтез ідеальними фарбами, обґрунтування форми кривих поглинання ідеальних фарб ………………………………..……	63
3.7.	Субтрактивний синтез реальними фарбами у відбитому світлі	65
3.8.	Автотипний синтез ………………………………...….….…..….	65
4.	Основи спектрофотометрії ……………………......	66
4.1.	Спектрофотометрія та її місце в науці про колір. Методи спектрофотометрії …………………………………………….....	66
4.2.	Схеми вимірювання спектрів випромінювання, поглинання та відбиття …………………………..….….….….….….….….…....	68
4.3.	Загальні відомості про спектральні прилади …………………..	70
4.4.	Диспергуючі системи …………………………………….….…..	71
4.5.	Приймачі і джерела променистої енергії, їх характеристики ...	72
4.6.	Стандартні джерела випромінювання ………………………….	76
4.7.	Принцип роботи монохроматора: його оптична схема, робота та призначення окремих вузлів ….....…………………………...	80
4.8.	Принцип роботи спектрографа: його оптична схема, робота та призначення окремих вузлів ….....…………………………...	82
4.9.	Принцип роботи спектрофотометра: його оптична схема, робота та призначення окремих вузлів ….....…………………..	88
5.	ТИПОВІ ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ……………………………..	90
	СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ ..………….	93

Вступ

Проблемами кольору з глибокої стародавності і до теперішнього часу займається низка наукових дисциплін, кожна з яких вивчає колір з певної його сторони. Фізика – енергетична природа кольору. Фізіологія – процес сприйняття світла людиною та перетворення його в колір. Психологія – проблема сприйняття випромінювання та вплив його на психіку, здатність спричиняти різні емоції. Біологія – значення та роль кольору в життєдіяльності живих організмів і рослин.

У сучасній науці про колір важлива роль належить й математиці, за допомогою якої розробляють методи опису та вимірювання відтінків кольору.

Існує низка наукових дисциплін, що вивчають роль кольору в інших сферах людської діяльності, наприклад, такі як поліграфія, хімія лаків і фарб, криміналістика та ін. Сукупність усіх цих наук, що вивчають колір, визначає область науки про колір або кольороведення.

Основна задача поліграфічних технологій – це високоякісне друкування кольорових зображень, максимально наближених до кольору оригінала.

1 Задачі, структура і зміст курсу, його зв'язок з загально-інженерними та спеціальними дисциплінами

1.1 Поняття кольору та об'єкти, які вивчає теорія кольору

Колір – це оптичне явище, почуттєве відчуття, створюване оком і мозком. Колір не є фізичної перемінної, тобто не має фізичних одиниць виміру.

За Шреденгером "Колір – властивість спектральних складів випромінювань певних діапазонів видимого спектру, що не розрізняються людиною візуально".

При розгляданні питань відчуття та опису кольору завжди виділяють:

– фізичні аспекти;

– фізіологічні аспекти.

Фізичні параметри кольору (колірне збудження) визначаються об'єктивними методами за допомогою колориметра.

Фізіологічні характеристики кольору (сприйняття кольору) інтерпретують мозком людини шляхом розрахунку.

Міжнародною комісією з висвітлення (CIE – Commission Internationale de І'есlаіrаgе) у 1931 р. приняті постанови для опису кольору.

Зорові відчуття виникають під дією на органи зору випромінювань видимого діапазону. Діапазон довжини хвилі зорових відчуттів (кольору) знаходиться приблизно у межах 380–760 нм.

Фізичні властивості випромінювання пов'язані з властивостями їх відчуття: зі зміною довжини хвилі – колірність. Характер відчуття кольору залежить як від сумарної реакції рецепторів ока (людини) відносно кольору, так й від співвідношення реакцій кожного з трьох типів рецепторів. Сумарна реакція рецепторів відносно кольору.

Очі визначають світлоту, а співвідношення її часток – колірність (колірний тон і насиченість).

Таким чином, характеристиками кольору є:

– світлота (яскравість);

– колірний тон;

– насиченість.

Світлота – це психологічне сприйняття яскравості випромінювання, відбивання або поглинання світла речовиною, матеріальним середовищем або поверхнею предмета. За потужністю змінюється яскравість випромінювання, а за довжини хвилі – візуально сприймана колірність випромінювання.

Колірний тон – це якісна суб'єктивна характеристика кольору, що сприймається через відчуття (визначається словами – синій колір, зелений колір, червоний колір, жовтий колір та ін.). Колірний тон предметів залежить від виборчого спектрального поглинання прозорих предметів і виборчого спектрального відбивання непрозорих предметів.

Насиченість кольору – це друга якісна суб'єктивна характеристика кольору, що визначається інтенсивністю відчуття колірного тону.

Предмети не є кольоровими: відчуття кольоровості виникає як результат впливу світлових випромінювань. Видиме сонячне світло, що сприймається як білий колір, висвітлює предмет і частково відбиває. Об'єкт, що цілком відбиває випромінювання усього видимого спектрального діапазону, як правило, здається білим. Об'єкт, що цілком поглинає випромінювання, – чорним. Отже, об'єкт, що знаходиться в червоній зоні видимого спектра, сприймається пофарбованим у червоний колір.

Кольори поділяють на:

– ахроматичні;

– хроматичні.

Білий, сірий і чорний кольори називаються ахроматичними (не є кольоровими). Ці кольори не розрізняються якісно. Дія на око ахроматичних кольорів може бути задана однією психологічною величиною – світлотою.

Якщо рецептори різних типів роздратовані неоднаково, то виникає відчуття хроматичного кольору. Для його опису необхідно дві величини – світлота та колірність. Якісна характеристика зорового відчуття – це колірність. Для опису колірності використовують два параметри: насиченість і колірний тон. Колірний тон, насиченість і світлота – це три суб'єктивних характеристики хроматичних кольорів.