4.3 Ощущение цвета. Зависимость от апертуры, источника света и освещённости. Ощущение цвета

   Одна из замечательных особенностей нашего зрения заключается в способности различать цвета. При этом все воспринимаемые глазом цвета могут быть подразделены на две группы:     - ахроматические цвета,     - хроматические цвета.     Ахроматические цвета: белый, черный и все оттенки серого. Между собой они различаются лишь светлотой. Все остальные цвета - хроматические. Они отличаются друг от друга не только светлотой, но еще и цветовым тоном.     Свет, как известно, обладает волновыми характеристиками. Обычно видимый нами свет сочетает в себе волны разной длины. Если спектр (распределение света по волнам разной длины) довольно равномерный, мы видим ахроматический цвет. Если в спектре, например, преобладают длинные волны, мы видим красный цвет. В зависимости от структуры спектра мы видим тот или иной цвет. 

апертура (количество света-световой охват источника света) УГоЛ свечения источника

Сам источник- цветовая температура. Цветовая температура характеризует спектр излучения источника.

И Освещенность им создаваемая

4.4 Восприятие цвета. Влияние характеристики объекта при восприятии цвета: поверхности, объёма.

Влияние характеристик внешнего вида при восприятии цвета: светлоты (субъективная яркость), цветового тона, насыщенности, размера, формы, расположения, мелькания, сверкания, прозрачности, глянца, блеска.

Субъективная картина мира.

Факторы внешнего вида: апертура (количество света-световой охват источника света) УГоЛ свечения источника

Сам источник- цветовая температура. Цветовая температура характеризует спектр излучения источника.

И Освещенность им создаваемая

Характеристики объекта:

Поверхность – (объемные поверхности поглощают больше света)

Объем- то что ближе будет казаться выше светлота нр. А то что дальше от нас светлота упадет, цветовой тон может исказиться.

Характеристики внешнего вида.:

Внешних условий.

Светлота

Цветовой тон

Насыщенность

Размер и форма объекта

Расположение

Есть смежные эффекты если много предметов расположены рядом, то они будут искажать цвета. Один предмет затеняет другой.

Мелькание- частота кадра. Мелькание частое- мы не видим ни объекта, ни цвета. Когда частоту мелькания уменьшают, кажется будто полосы разрастаются. Цвет появляется последним.

Сверкание-

Прозрачность- если берем 2 светофильтра одинаковые по спетру, но разные по оптической плотности, то ощущения будут меняться.

Глянец

Блеск

Чисто все субъективно в зависимости от окружающих условий.

5. Синтез цвета

5. 1. Цветовой круг Ньютона. Опыты Юнга по смешению цветов.

Цветовой треугольник: первичные (основные) цвета, дополнительные цвета. Основы синтеза цвета − метамерия цветов и трёхкомпонентность зрения.

Первая попытка привести видимые цвета в систему принадлежала Исааку Ньютону. Открытие Ньютона заключалось в том, что разложил солнечные свет в спектр. Ньютон создал объективную физическую основу систематики цвета, расположив шесть спектральных цветов по кругу: : красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый (Для нас семь, но у Ньютона, по словам ОН не было голубого, т.е. 6 цветов+белый). Он установил, что любой цвет можно получить из этих шести. Ньютон описал модель цветового круга .

Нельзя не удивляться тому, как пришел Ньютон к идее цветового круга, объединяющей цвета в систему по признакам, присущим ощущению цвета, как создал он систему, воспринятую позднее с небольшими изменениями даже его крайним противником Гёте, систему, нужную художнику и удержавшуюся в основном до наших дней.

Заметив, экспериментируя со стеклами, разложение солнечного луча призмой — факт непрерывного изменения цвета в спектре, — Ньютон формулировал удивительную мысль о сложном составе простого солнечного луча. Если белый луч, проходя через призму, растягивается в ленту разных цветов от красного до фиолетового, все больше и больше отклоняясь от прямого пути, то белый луч — это сумма разноцветных излучений. Разные цветные лучи, обладая разным коэффициентом преломления, отклоняются от прямого пути на разную величину — меньше всего красные, больше всего фиолетовые.

Доказательства самого Ньютона не были безупречными, и Гёте придирчиво писал об этом. Для подтверждения разной преломляемости разных по цвету лучей Ньютон пользовался выкрасками. Мы знаем теперь, что свет, отраженный от выкраски, нельзя отождествлять со спектральным цветом. Цвет выкраски — сам сложен. Однако гениальная догадка оказалась верной. Казалось бы, Ньютон, как физик, интересующийся больше объективными величинами, чем ощущениями, должен был в качестве модели, объединяющей цвета, выбрать отрезок прямой, каждой точке которого отвечает свой коэффициент преломления. Так и поступают ученые, оставаясь на почве  спектрального анализа.

Белый луч — это сумма излучений, значит, наше зрение суммирует цвета, порождая по определенным законам одни цвета из других. Физик стал на точку зрения физиолога7. И Ньютон испытал оптические суммы разных цветов. Вот что он получил. Смешение двух близких по спектру цветов дает цвет промежуточный между ними. Смешение красного и зеленого, оранжевого и синего, желтого и фиолетового дает цвет, близкий к белому.

Приемы смешения, которыми пользовался Ньютон, также не были безупречными. Но все законы оптического смешения были фактически предсказаны им. Он заметил и тот факт, что смешение фиолетового и красного цвета дает пурпурные цвета, которых нет в спектре. Таким образом, множество цветов оказалось не только непрерывным, но и замкнутым. Увидел Ньютон и то, что смешение не близких по спектру цветов всегда ведет к потере насыщенности, к подмеси белого (серого). Идея цветового круга была столько же естественным, сколько и удивительным следствием экспериментов гениального физика по смешению цветов, так же как идея самого смешения — естественным и удивительным следствием наблюдений над разложением солнечного луча.

Цветовой круг Ньютона явился первой схемой, показывающей, как связаны между собой цвета видимого спектра. На основе системы цветового круга Ньютона стали развиваться теории гармонических сочетаний цветов.

Анализируя и продолжая опыты Ньютона по частичному смешению спектральных цветов, Юнг (1804) показал, что субъективно все множество цветовых тонов и белый цвет можно воспроизвести смешением всего трех правильно выбранных спектральных цветов. Правило заключается в том, чтобы ни один из этих исходных цветов нельзя было получить смешением остальных двух. Эти цвета - синий, зеленый и красный - Юнг рассматривал как базисные или первичные цвета. Цвета, пурпурный, желтый являются, с точки зрения Юнга, попарными комбинациями синего и зеленого, зеленого и красного и т. д. В соответствии с этой идеей Юнга цветовой круг Ньютона был трансформирован Максвеллом в равносторонний треугольник, в центре которого расположен белый цвет, а по вершинам три основных цвета. Цветовой треугольник Максвелла позволяет описывать смешение цветов не только на качественном уровне, но и в количественных терминах.

Понятие трехкомпонентности цветового ощущения продвинуло науку о цвете сразу в двух направлениях. С практической стороны оно послужило основой для создания колориметрии как стандартного метода спецификации цвета. Кроме того, оно привело Юнга к совершенно оригинальному представлению о строении зрительного анализатора, которое развилось Гельмгольцем в широко известную трехкомпонентную теорию цветового зрения.

Цветовой Треугольник - Схематическая диаграмма в форме равностороннего треугольника (обычно), с вершинами, представляющими красный, зеленый и синий цвета. Ограниченная треугольником область представляет все цвета, которые возможно получить в результате их смешивания.

Первичные (или основные цвета) – три базовых цвета – зеленый, красный и синий, из которых путем смешивания получаются все остальные.

Дополнительные цвета - желтый, зеленый.

Вторичные цвета, которые можно получить смешиванием двух основных.

Зеленый + красный = оранжевый

Зеленый + синий = желтый

Красный + синий = пурпурный

Основы синтеза цвета − метамерия цветов и трёхкомпонентность зрения

Цветовой стимул - сигнал, вызываемый в колбочках светом определенного спектра.

Его можно получить разными способами (например желтый):

1. Фильтры

2. Цветовая температура

3. Сложить два основных цвета, получив третий (красный+зеленый=желтый)

4. Разложить белый, выделив один цвет. (напр.:желтый)

Метамери́я — свойство глаза видеть один и тот же цветовой стимул из излучений разного спектрального состава.

Метамеры- излучения с разным спектральным составом..

В более узком смысле, метамерией называют явление, когда два окрашенных образца цвета воспринимаются одинаковыми под одним источником освещения (имеют одну окраску), но теряют сходство при других условиях освещения (с другими спектральными характеристиками излучаемого света).

Человеческое зрение, таким образом, является трёхстимульным анализатором, то есть спектральные характеристики цвета выражаются всего в трех значениях. Если сравниваемые потоки излучения с разным спектральным составом производят на колбочки одинаковое действие, цвета воспринимаются как одинаковые.

На метамерии основано воспроизведение цвета в полиграфии, фотографии, кино, телевидении, живописи. Благодаря ей из смеси разных по характеристикам спектрального поглощения наборов пигментов (или разных по спектру излучения наборов люминофоров в случае с телевизорами и мониторами) могут быть составлены цвета, воспринимаемые глазом как одинаковые.

Согласно трехкомпонентной теории зрения Юнга-Гельмгольца цветовое зрение человека обусловлено наличием 3-х максимумов поглощения пигментов йодопсина (белковая молекула) в сетчатке глаза, которые локализованы в областях 420, 534 и 564 нм.

420 (синий) цианолаб

534 (зеленый) хлоролаб

564 (красный) эритролаб

Теория основана на том факте, что при правильном смешении для получения практически всех воспринимаемых человеческим глазом цветов достаточно света с тремя разными длинами волн.

Трехкомпонентная теория зрения лежит в основе науки о смешении цветов - колориметрии, используемой при создании систем ЦТ. Человек не отличает цвет, полученный в результате смешения отдельных цветовых излучений от монохроматического цвета определенной длины волны