Тема 7. Характеристики цвета. Цветочувствительность глаза

Общаясь друг с другом, люди используют различные характеристики цветов. При этом, говоря слова «тон», «насыщенность» и прочие, мы главным образом основываемся на некоторых интуитивных представлениях. Для количественного описания цвета необходимо определить данные характеристики более строго.

Многочисленные исследования показали, что цвет однозначно описывается тремя характеристиками. В зависимости от их выбора различают следующие системы описания цветов:

• психологическую - на основе цветовых ощущений некоторого субъекта

• психофизическую - на основе приборных измерений некоторых характеристик светового потока, с учётом цветового зрения стандартного наблюдателя МКО

Рассмотрение систем описания цвета начнём с психологической системы, наиболее близкой к нашим «врожденным» представлениям о цвете. В этой системе цвет характеризуется с помощью цветового тона, чистоты и яркости (или светлоты). Сразу отметим, что яркость вводится для самосветящихся тел, а светлота («относительная яркость»)- для несамоосвещающихся тел.

1. Психологическая система описания цветов

• Тон

Основной признак цвета, характеризует отличие одного цвета от другого: «голубой», «розовый», «алый»… Характеризует оттенок цвета, позволяет его назвать. Человек различает примерно 120200 тонов, среди которых условно выделяют семь основных. При этом необходимо запомнить, что, являясь характеристикой качества цвета, данный параметр не применим к ахроматическим (серым) цветам!

• Насыщенность

Характеризует степень «разбавленности» или «выраженность» цвета. Добавлял к любому цвету белый цвет мы можем его разбавить - уменьшить насыщенность цвета без изменения цветового тона. Следовательно, можно утверждать, что насыщенность характеризует степень свободы цвета от примеси белого. Насыщенность измеряется в процентах:

спектрально-чистый (монохроматический) цвет  насыщенность равна 100%

чем ближе цвет к белому, тем насыщенность ближе к 0 %

Насыщенность характеризует отличие данного хроматического цвета от равного ему по светлоте ахроматического цвета (цвета по серой шкале) - чем отличие больше, тем насыщенность цвета выше. В среднем, человек различает порядка 1820 градаций цвета по насыщенности. Отметим, что данный параметр так же не применим к ахроматическим цветам.

• Яркость / Светлота

Яркость – мера мощности свечения некоторой цветной поверхности. Возможные градации: «слепящий», «очень яркий», «яркий», «светлый», «темный».

Светлота – относительная оценка ощущения яркости, получаемая путём сравнения данного цвета с другим или с яркостью некоторой ступени серой шкалы: «темнее» - «светлее». Для несамосветящихся непрозрачных тел этот параметр по своему смыслу близок к коэффициенту отражения тела, для прозрачных тел - к коэффициенту пропускания.

Так как ахроматические цвета не имеют цветового тона, то они характеризуются только с помощью светлоты: « белый светлее черного».

Следует отметить, что параметры цвета частично связаны друг с другом: при изменении светлоты (или насыщенности) иногда может несколько измениться цветовой тон. Однако в большинстве случаев, характеристики «количества цвета» и характеристики «качества цвета» все же можно разделить. Далее всюду мы будем описывать цвет при помощи «цветности» (тон+насыщенность) и «яркости/светлоты» по отдельности. Для практических задач это оказывается весьма удобно.