Методы / Луизов Цвет и свет
.pdfНекоторые из упомянутых выше авторов пытаются ответить на эти вопросы, но тут их оценки становятся явно субъективными. Безусловно, существуют гармоничные и негармоничные сочетания цветов. Но как их найти, в частности, в примененив к архитектуре? Нам кажется, что архитектор, решая такие вопросы, должен взять за основу какую-нибудь теорию и, сообразуясь с ней, сделать эскиз намечаемых сочетаний цвета, если же эскиз ему не понравится, вносить изменения до тех пор, пока результат работы его не удовлетворит. На таком варианте и остановимся. Вкус, чутье художника приведут к хорошему результату вернее, чем предвзятые суждения и теории.
Следует сказать, что, решая вопрос о цветовом оформлении внешних частей здания,
нельзя рассматривать его в отрыве от окружающей обстановки(. )Tj /C2_0 1 Tf -0.0018 Tc 0025F02720
где Lп и Lф – яркости объекта и фона.
Предельный угол, разрешаемый глазом в зависимости от яркости фона L, и контраста К
δ = 0.44 +0.63L−0.42 (K −0.02)2 / 3
здесь δ – в угловых минутах, L – в кд·м-2.
Диаметр зрачка глаза (в мм) в зависимости от яркости фона L dr = 5 – 3th(0,41lgL)
где th – тангенс гиперболический.
(2.8)
(2.3)
22.2. Основы фотометрии.
Полный световой поток источника, сила света которого I, равномерно излучающего во все стороны,
Поток в телесном угле dω |
|
Ф = 4πI, |
(3.1) |
|||
|
dФ = Idω. |
(3.2) |
||||
|
|
|||||
где I – в канделах (кд), Ф – в люменах (лм), ω – в стерадианах (ср), |
|
|||||
Сила света |
|
dΦ |
|
|
|
|
|
I = |
|
|
(3.4) |
||
Яркость |
dω |
|||||
|
|
|||||
dI |
|
|
||||
L = |
(3.5) |
|||||
dAcosγ |
||||||
|
|
|||||
где dσ – площадь, м2, с которой излучается dI; у – угол между нормалью к излучающей
поверхности и направлением, по которому ведется наблюдение; размерность яркости кд·м-2 или лм·ср·м-2.
Если известна спектральная плотность мощности излучения PΛ, световой поток,
создаваемый этим излучением, можно найти по формуле |
|
Φ = Km ∫PλV (λ)dλ |
(3.13) |
здесь Pλ = dP/dλ, где Р – мощность, Вт; λ – длина волны, м или нм; V(λ) – относительная спектральная световая эффективность излучения (для дневного зрения – см. табл. 3.1 и график на рис. 3.3); Кm – световой поток, приходящийся на ватт излучения с длиной волны λ = 555 нм, для которой V(λ) = 1, т. е. максимальна, Кm = 683 лм/Вт.
Интеграл берется в пределах той области спек-тра, для которой V(λ) не равно нулю. .
22.3.Система , !, L.
Всистеме λ, р, L цвет характеризуется доминирующей длиной волны (цветовым тоном) λ, чистотой р и яркостью L. .Чистота цвета определяется отношением:
p = |
|
nLλ |
(7.9) |
|
nL |
+ mL |
|||
|
|
|||
|
λ |
W |
|
где Lλ – яркость спектральной составляющей цвета; Lw – яркость белой составляющей цвета n и
Яркости единичных стимулов выбраны так, чтобы при сложении равных количеств единиц R, G и В получался белый равноэнергетический цвет, который называется базисным стимулом системы и обозначается WЕ. Это условие определяет соотношение между
яркостями L(R), L(G) и L(В) единичных стимулов |
|
||||
L(R): L(G): L(B)=LR: LG: LB = 1: 4,5907: 0,0601. |
(6.1). |
||||
Величины LR, LG и LВ называются коэффициентами основных стимулов. |
|
||||
Любой цвет может быть представлен в виде вектора в трехмерном пространстве: |
|
||||
|
|
Ц = r’R + g’G + b’B. |
(6.5) |
||
где единичные стимулы R, G, В – орты; r', g', b' – координаты цвета. |
|
||||
Белый равноэнергетический цвет WЕ определяется условием |
|
||||
|
|
r' = g' = b'. |
(6.6) |
||
Если известна спектральная плотность мощности излучения PΛ, координаты цвета |
|||||
излучения находят по формулам |
|
||||
r'= ∫Pλ |
|
(λ)dλ; g'= ∫Pλ g(λ)dλ; b'= ∫Pλ |
|
(λ)dλ. |
(6.8) |
r |
b |
||||
где r(λ), g(λ) и b(λ) – ординаты кривых сложения, представленные в табл. 6.1 и на рис. 6.2. Если излучение прошло через фильтр со спектральным коэффициентом пропускания
τ(λ) или отразилось от поверхности со спектральным коэффициентом диффузного отражения р(λ), в интегралы (6.8) вместо PΛ нужно ставить произведение Pλτ(λ)или Pλρ(λ)
22.5. Цветность.
Координаты цветности r, g, b вычисляются по формулам |
|
r = r΄/М; g = g΄/М; b = b΄/М, |
(7.1) |
где модуль вектора цвета М = r' + b΄ + g΄; очевидно, что |
|
r + g + b = 1. |
(7.2) |
(7.2) – уравнение плоскости цветности, или плоскости единичных цветов. |
|
Следы осей R, G и В на этой плоскости – вершины равностороннего цветового треугольника (см. рис. 7.1). Спектрально-чистые цвета дают на плоскости цветности точки, которые на рисунке изображены кривой. Часть плоскости, ограниченная этой кривой и прямой RB, вмещает точки, изображающие все реально существующие цвета. Точки, лежащие за пределами этой части плоскости, изображают цветности реально не существующих цветов.
Координаты цветности любой точки А, изображенной на плоскости, можно найти, измерив расстояния от точки до трех сторон треугольника. Расстояние от А до стороны RG назовем bh, до стороны GB – rh до стороны RB – gh, Тогда
r = |
rh |
; |
g = |
gh |
; |
b = |
bh |
. |
(7.8) |
h |
|
|
|||||||
|
|
|
h |
|
h |
|
|||
где h – высота цветового треугольника; как видно из формул, безразлично, в каких единицах измерять расстояния и высоту, лишь бы единицы были одинаковы.
22.6. Система XYZ.
Основные стимулы системы X, Y и Z – нереальные цвета. Они могут быть выражены через стимулы R, G и В по формулам:
X = r’xR + g’xG + b’xB;
Y = r’yR + g’yG + b’yB; |
(8.14) |
Z = r’zR + g’zG + b’zB. |
|
Базисный стимул системы ХУZ – тот же, что и системы RGB, т. е. при условии |
|
равенства координат х' = у' = z' получается белый равноэнергетический цвет WЕ. |
|
Яркостные коэффициенты системы ХУZ находятся в соотношении |
|
LX: LY: LZ = 0: 1: 0. |
(8.1) |
т. е. вся яркость цвета характеризуется координатой y΄. |
|
Если известны координаты цвета Ц в системе RGB r', g', b', его координаты в системе ХУZ можно пслучить по формулам:
x′ = 2,7687r′ + 1,7516g′ + 1,1301b′;
у′ = 1,0000r′ + 4,5904g′ + 0,0601b′; (8.21) z′ = 0.0000r′ + 0,0565g′ + 5,59396b′.
Обратный переход
г′ = 0,4185x′ – 0,1587у′ – 0,0828z′; g′ = –0,0912x′ + 0,2524у′ + 0,0157z′; b′ = 0,0009х′ – 0,0026у′ + 0,17862z′.
Если известна спектральная плотность мощности излучения PΛ, координаты его цвета можно найти по формулам:
x′ = ∫Pλ x(λ)dλ; yx = ∫Pλ y(λ)dλ; z′ = ∫Pλ z(λ)dλ |
(8.22) |
где х(λ) у(λ) и z(λ), – ординаты кривых сложения, представленные в табл. 8.1 (левая половина) и на рис. 8.2 в виде кривых.
Если излучение прошло через фильтр со спектральным коэффициентом пропускания τ(λ) или отразилось от поверхности со спектральным коэффициентом диффузного отражения р(λ), координаты цвета излучения находят по формулам (8.22), подставляя вместо Рλ произведения Рλτ(λ) или Рλρ(λ). Координаты цвета можно нормировать по формулам:
x′ = 100∫Pλτ(λ)x(λ)dλ
∫Pλ y(λ)dλ
y |
′ |
= |
100∫Pλτ(λ) y(λ)dλ |
(8.27) |
|
∫Pλ y(λ)dλ |
|||||
|
z′ = 100∫Pλτ(λ)z(λ)dλ
∫Pλ y(λ)dλ
При таком нормировании y΄ равен
Здесь αί – угловой размер сектора цвета с индексом ί, ... °; координаты х'ί, у΄ί, z΄ί при таком сложении могут быть нормированными.
22.8. Яркость цвета.
Если цвет Ц имеет координаты в системе RGB (r΄, g', b') или в системе ХУZ (х', у', z'),
его яркость L(Ц) можно найти по одной из формул: |
|
L(Ц) = Кя(r΄ + 4,5907g΄ + 0,0601b΄) |
(8.37) |
или |
|
L(Ц) = Кяy΄ |
(8.38) |
22.9. Равноконтрастные системы.
Сейчас применяются преимущественно две модели равноконтрастных систем: 1. Система L*U*V*;
L* = 116(y΄y΄0)1/3 – 16; U* = 13L*(u – u0); V* = 13L*(υ – υ0), |
(17,15) |
|||||
где y' вычисляется по формулам (8.27) и (8.28), т. е. нормирован так, что 0 < у' < 100; |
||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
x |
y |
z |
|