Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методички 3 курс ИД / Якаўлеў_Тэорыя колеру i колераўзнаўлення

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
26.03.2015
Размер:
1.88 Mб
Скачать

Ì. Ê. ßêà¢ëå¢

ТЭОРЫЯ КОЛЕРУ ² КОЛЕРА¡ЗНА¡ЛЕННЯ

Тэксты лекцый для студэнта¢ спецыяльнасця¢

«Тэхналог³я пал³граф³чных вытворчасцей» ³ «Выдавецкая справа»

̳íñê 2012

ЗМЕСТ

Прадмова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

Спіс скарачэнняў. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

Раздзел 1. АСНОЎНЫЯ ЗВЕСТКІ ПРА КОЛЕР . . . . . . . . . .

10

Тэма 1. Азначэнне паняцця «колер» . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

Тэорыя колеру як навука. Кароткі агляд гісторыі раз-

 

віцця ўяўленняў пра колер. Азначэнне паняцця «колер».

 

Колеры спектра, дадатковыя колеры, з’ява метамернас-

 

цi. Характарыстыкі колеру і велiчынi для яго апісання.

 

Кантрольныя тэсты да тэмы 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

Тэма 2. Зрокавы апарат i колеравы зрок . . . . . . . . . . . . . . .

21

Будова вока i его праца. Светлавая і спектральная чу-

 

ласці вока. Асновы тэорыi колеравага зроку, прычыны

 

метамернасці. Псіхалагічныя фактары ўспрымання ко-

 

леру.

 

Кантрольныя тэсты да тэмы 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

Тэма 3. Сінтэз колеру. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30

Адытыўны сiнтэз колеру. Колеравае раўнанне. Законы

 

Грасмана. Субтрактыўны сiнтэз колеру. Субтрактыўны

 

сiнтэз iдэальнымi фарбамi ў праходным і адбiтым свят-

 

ле.

 

Кантрольныя тэсты да тэмы 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38

4

Змест

 

 

Раздзел 2. ВЫМЯРЭННЕ КОЛЕРУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Тэма 4. Асновы метралогii колеру. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Вымярэнне колеру, візуальны колераметр. Асновы колераметрычнай сiстэмы RGВ. Колераметрычная сiстэма XYZ. Перавод колеравых каардынат. Крывыя складання колераў. Сувязь крывых складання і колеравых каардынат. Стандартныя колераметрычныя крынiцы святла. Разлік колеравых каардынат. Прыклад разліку колеравых каардынат узору.

Кантрольныя тэсты да тэмы 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Тэма 5. Колеравая прастора RGВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Графічная iнтэрпрэтацыя сістэмы RGВ. Плоскасцi i лiнii колеравай прасторы RGВ. Уласцівасці колеравага трохвугольнiка rgb, колеравая дыяграма rg. Вызначэнне колеравага тону паводле дыяграмы rg. Вызначэнне колеравага тону паводле дыяграмы rg Вызначэнне насычанасці паводле дыяграмы rg. Месца алiхны на дыяграме rg. Прыклад выкарыстання дыяграмы rg.

Кантрольныя тэсты да тэмы 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Тэма 6. Колеравая прастора XYZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Пабудова колеравага трохвугольнiка xyz. Вызначэнне колеравага тону і насычанасці паводле дыяграмы xy. Прыклад выкарыстання дыяграмы xy.

Кантрольныя тэсты да тэмы 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Тэма 7. Роўнакантрастныя колераметрычныя сiстэмы 73

Парогавыя элiпсы і iх размеркаванне на дыяграме xy. Колеравая дыяграма uv і роўнакантрастная сiстэма UVW (МКА-60). Роўнакантрастная сiстэма U*V*W* (МКА-64). Роўнакантрастная сiстэма МКА-76 . Параўнанне колераметрычных сістэм.

Змест

5

 

 

Тэма 8. Колеравымяральныя прылады. . . . . . . . . . . . . . . 83

Спосабы вымярэння колеру. Нармалiзацыя ўмоў асвятлення i назiрання. Прылады для вымярэння колеру. Колеравыя атласы. Колеравы атлас В. Оствальда. Колеравы атлас А. Мансэла.

Кантрольныя тэсты да тэмы 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

Раздзел 3. УЗНАЎЛЕННЕ КАЛЯРОВАГА АБ’ЕКТА. . . . . . 96

Тэма 9. Працэсы паліграфічнага колераўзнаўлення. . . . 96

Ідэальны працэс колераўзнаўлення. Стадыi працэсу колераўзнаўлення. Выдзяленне фарбаў у колерападзеле. Рэальны субтрактыўны сінтэз. Рассеянне святла ў фарбавым пласце. Колеравы ахоп трыяды i яе шкодныя паглынаннi. Паняцце пра дублікацыйную тэорыю колераўзнаўлення. Аўтатыпны сінтэз колеру. Крытэрыі адэкватнасці колераўзнаўлення.

Кантрольныя тэсты да тэмы 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

Задачы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

Дадатак. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

Літаратура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

Алфавітны паказальнік. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

Кантрольныя тэсты да тэмы 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

ПРАДМОВА

Цяжка прыгадаць галіну навукі, вытворчасці або мастацтва, якая не была б звязана са складанай і незвычайнай з’явай, што мае кароткую назву — «колер». Якаснае ўзнаўленне колеру — адна з прыярытэтных задач паліграфічнага ўзнаўлення. Шырокае выкарыстанне аўтаматыкі, электронікі і камп’ютэрнай тэхнікі ў паліграфічных тэхналогіях кардынальна змяніла аблічча і змест рэпрадукцыйнага працэсу. Прынцыпы ж, на якіх грунтуецца паліграфічнае рэпрадукаванне і ўзнаўленне колеру, засталіся нязменнымі і, як і раней, заснаваны на выкарыстанні заканамернасцяў тэорыі колеру і аптычнай рэгістрацыі. Таму курс «Тэорыі колеру і колераўзнаўлення» займае грунтоўнае месца ў разуменні працэсаў паліграфічнага ўзнаўлення, а валоданне будучымі інжынерамі паліграфічнай вытворчасці і выдавецкай справы трывалымі ведамі па тэорыі колеру не падлягае сумневу.

У аснову дапаможніка пакладзены курс, які на працягу шэрагу гадоў аўтар чытаў студэнтам спецыяльнасці «Тэхналогія паліграфічных вытворчасцяў». Тэорыя колеру і колераўзнаўлення разам з тэорыяй фотапрацэсаў утвараюць тэарэтычны падмурак паліграфічнага ўзнаўлення. Менавіта ў курсе «Тэорыі колеру і колераўзнаўлення» уводзяцца базавыя паняцці і выяўляюцца заканамернасці колераўзнаўлення, якія шырока выкарыстоўваюцца ў тэхналагічных працэсах паліграфічнага рэпрадукавання. Без яснага разумення базавых палажэнняў і заканамернасцяў тэорыі колеру і колераўзнаўлення немагчыма авалодаць ні тэхналагічнымі дысцыплінамі, ні паспяхова працаваць у друкарнях, рэпрацэнтрах і выдавецкіх прадпрыемствах.

Студэнты спецыяльнасцяў «Паліграфічнае абсталяванне і сродкі апрацавання інфармацыі» і «Выдавецкая справа» атрымліваюць элементарныя звесткі па тэорыі колеру і колераўзнаўленні ў курсах «Асновы паліграфічнай вытворчасці» і «Тэхналогія дадрукарскіх і друкарскіх працэсаў». Аднак для асэнсаванага выкарыстання лічбавых сістэм кіравання колераўзнаўленнем у вытворчасці веданне асноў тэорыі аптычнай рэгістрацыі інфармацыі і тэорыі колеру патрэбна студэнтам гэтых спецыяльнасцяў нават у большай ступені, чым будучым інжынерам-тэхнолагам.

Прадмова

7

 

 

Для студэнтаў спецыяльнасці «Пакавальная вытворчасць» цікавасць мае большасць тэмаў дапаможніка, уключаючы тэорыю паліграфічнага ўзнаўлення колераў шматфарбавага аб’екта, якая звязаная з паліграфічным афармленнем пакавальнай прадукцыі.

Студэнты спецыяльнасці «Дызайн» маюць магчымасць атрымаць асноўныя звесткі пра колер, яго ўтварэнне і ўспрыманне.

Пры напісанні дапаможніка аўтар меў на мэце злучыць сціслае і кампактнае выкладанне тэарэтычных асноў тэорыі колеру на высокім навуковым і дыдактычным узроўні з яснасцю і даступнасцю падачы вучэбнага матэрыялу.

Асноўным адрозненнем прапанаванага дапаможніка ад іншых дапаможнікаў па тэорыі колеру ёсць тое, што гэта адзіны напісаны па-беларуску вучэбны дапаможнік, які цалкам адпавядае праграме дысцыпліны і ўключае тэсты для праверкі ступені засваення курса.

Змест і структура дапаможніка цалкам адпавядаюць адукацыйнаму стандарту спецыяльнасці «Тэхналогія паліграфічнай вытворчасці», зацверджанаму Міністэрствам адукацыі Рэспублікі Беларусь, тыпавой вучэбнай праграме дысцыпліны «Тэорыя колеру і колераўзнаўлення» для вышэйшых навучальных устаноў па спецыяльнасці «Тэхналогія паліграфічнай вытворчасці», зацверджанай Вучэбна-ме- тадычным аб’яднаннем ВНУ Рэспублікі Беларусь па хіміка-тэхнала- гічнай адукацыі.

Сучасныя адукацыйныя стандарты вышэйшай адукацыі арыентуюць на развіццё навыкаў самастойнай працы студэнтаў. У рабочай праграме дысцыпліны «Тэорыя колеру і колераўзнаўлення» каля 40% ад агульнага аб’ёму акадэмічных гадзін на вывучэнне курса адведзена на самастойную працу. Зыходзячы з гэтага, вучэбы матэрыял выкладзены ў найбольш сутнасных канцэптуальных палажэннях, іх узаемасувязі, а таксама дастасаванні тэорыі колеру да тэхналогій паліграфічнага ўзнаўлення.

Паводле структуры дапаможнік складаецца з некалькіх асноўных частак: тэарэтычных звестак, задач для самастойнага рашэння, дадатку, спіса літаратуры і алфавітнага паказальніка. Акрамя таго, да кожнай з тэмаў курса прыведзены кантрольныя тэсты.

Тэарэтычныя звесткі ўключаюць тры раздзелы і падаюць базавыя канцэпцыі, асноўныя паняцці і заканамернасці тэорыі колеру і колераўзнаўлення.

8Прадмова

Упершым раздзеле «Асноўныя звесткі пра колер» разгледжаны асноўныя характарыстыкі і ўласцівасці колеру, тыпы колеравага сінтэзу, зрокавы апарат, фактары ўспрымання колеру і інш.

Другі раздзел «Вымярэнне колеру» утрымлівае звесткі пра асновы метралогіі колеру, уключаючы колераметрычныя сістэмы, метады разліку колеравых каардынат, колеравыя прасторы і інш.

Зместам трэцяга раздзела «Узнаўленне каляровага аб’екта» служаць агульныя схемы ўзнаўлення спосабамі адытыўнага і субтрактыўнага сінтэзу, рэальны субтрактыўны сінтэз друкарскімі фарбамі і ўмовы якаснага колераўзнаўлення.

З прычыны абмежаванага аб’ёму выдання некаторыя звесткі пададзены без доказу. Формулы і выразы, заключаныя ў рамкі, рэкамендуюцца для запамінання. Для самакантролю засваення матэрыялу змест кожнай тэмы завяршаюць кантрольныя тэсты. Да кожнага з тэстаў прапанавана некалькі варыянтаў адказаў, з якіх не толькі адзін можа быць правільным.

Вучэбны дапаможнік прызначаны для студэнтаў устаноў, якія забяспечваюць атрыманне вышэйшай адукацыі па спецыяльнасцях «Тэхналогія паліграфічных вытворчасцяў», «Паліграфічнае абсталяванне і сродкі апрацавання інфармацыі», «Выдавецкая справа», «Пакавальная вытворчасць», «Дызайн» дзённай і завочнай формаў навучання. Ён можа быць карысным для спецыялістаў друкарняў, рэпрацэнтраў і выдавецкіх прадпрыемстваў, а таксама выкарыстаны для самастойнага вывучэння дысцыпліны ўсімі, хто цікавіцца тэорыяй колеру і колераўзнаўлення.

СПІС СКАРАЧЭННЯЎ

CIE — Міжнародная камісія па асвятленні (МКА); ∆E — колеравы кантраст;

LR, LG, LB — яркасныя каэфіцыенты сістэмы RGB; LX, LY, LZ — яркасныя каэфіцыенты сістэмы XYZ; L*a*b* колераметрычная сістэма (прастора); L*u*v* колераметрычная сістэма (прастора); RGB колераметрычная сістэма (прастора); XYZ колераметрычная сістэма (прастора);

UVW (МКА-60) колераметрычная сістэма (прастора); U*V*W* (МКА-64) колераметрычная сістэма (прастора);

a*b* колеравая дыяграма; uv — колеравая дыяграма; xy — колеравая дыяграма;

МКА Міжнародная камісія па асвятленні (CIE); МКА-60 (UVW*) колераметрычная сістэма (прастора); МКА-64 (U*V*W*) колераметрычная сістэма (прастора); МКА-76 (L*a*b*) колераметрычная сістэма (прастора); МКФ тэхналогія мінімізацыі каляровых фарбаў.

Раздзел 1. АСНОЎНЫЯ ЗВЕСТКІ ПРА КОЛЕР

Тэма 1. Азначэнне паняцця «колер»

Тэорыя колеру як навука

Ужыцці чалавека і грамадства колер мае вялікае значэнне. Яшчэ В. Гётэ адзначаў, што ўсё жывое цягнецца да колеру. Для навукі колер — аб’ект даследавання ў разнастайных і шматлікіх аспектах. Вытворчасць цікавяць найперш атрыманне, вымярэнне і ўзнаўленне колеру. Добра вядома і выдатная роля колеру ў мастацтве, дзе ён, як і музыка, — адзін з найбольш дасканалых сродкаў перадачы эмоцыі і фармавання вытанчанай эстэтыкі.

Найважнейшая задача паліграфічнага рэпрадукавання — узнаўленне шматфарбавых арыгіналаў: каляровых фотаздымкаў, слайдаў, малюнкаў, якія складаюць выяўленчы змест любога мастацкага выдання, дзяцячай кнігі, школьнага падручніка, моднага журнала, плаката, набора паштовак і г. д. Уся больш чым 550-гадовая гісторыя кнігадрукавання звязаная з рашэннем задачы якаснага колераўзнаўлення. І сёння колер — істотны элемент інфармацыйнага і эстэтычнага зместу шырокага кола друкаванай прадукцыі. Шырока распаўсюджаны шматфарбавыя газеты і часопісы, а разнастайная пакавальная прадукцыя і шпалеры ў 5–6 і болей фарбаў сталі фактычным стандартам. Патрабаванні да якасці шматфарбавай друкаванай прадукцыі растуць. Таму якаснае ўзнаўленне колеру ў паліграфічных тэхналогіях адыгрывае істотную ролю.

Узнаўленне колеру ў паліграфіі, фатаграфіі, кінематаграфіі, тэлевізійнай тэхніцы грунтуецца на тэорыі колеру — навуцы, якая даследуе і вывучае колер.

Паводле тэорыі колеру, колер — гэта зрокавае адчуванне, выкліканае ўздзеяннем на вока выпраменьванняў пэўнага дыяпазону спектра электрамагнітных хваляў.

Уз’яве колеру ўзаемазвязаны тры працэсы:

фізічны — выпраменьванне энергіі;

фізіялагічны — уздзеянне выпраменьванняў на вока;

псіхалагічны — успрыманне колеру.

Азначэнне паняцця «колер»

11

 

 

У адпаведнасці з адзначанымі працэсамі ў тэорыі колеру вылучаюць наступныя раздзелы.

Фізіка колеру вывучае распаўсюджанне, адбіццё, прапусканне, паглынанне і спектральнае размеркаванне выпраменьванняў. Іх характарыстыкі аб’ектыўна вымяраюцца прыборамі.

Уздзеянне выпраменьванняў на вока і яго праца, узнікненне колеравага адчування складаюць змест фізіялогіі колеру.

Колеравыя адчуванні і ўмовы колераўспрымання — гэта прад-

мет псіхалогіі колеру.

Акрамя гэтых раздзелаў, тэорыя колеру ўключае таксама метралогію колеру (колераметрыю) і тэорыю ўзнаўлення шматфарбавага (каляровага) аб’екта.

Колераметрыя даследуе спосабы вымярэння і колькаснага выразу колераў. Тэорыя колераўзнаўлення разглядае атрыманне шматфарбавых відарысаў у паліграфіі і інш.

Тэорыя колеру і колераўзнаўлення, выкарыстоўваючы вынікі фундаментальных і іншых навук, мае ўласныя арыгінальныя і спецыфічныя метады і таму з’яўляецца самастойнай навукай.

Курс «Тэорыі колеру і колераўзнаўлення» для будучых інжыне- раў-тэхнолагаў паліграфічнай вытворчасці складаюць тры раздзелы.

Першы раздзел змяшчае асноўныя звесткі пра колер. Гэта вызначэнне колеру, прырода колеравага адчування, заканамернасці колеравага ўспрымання і сінтэз колеру.

Другі раздзел уключае колераметрыю — прынцыпы метралогіі колеру, колераметрычныя сістэмы, апаратуру для колеравых вымярэнняў і сістэмы спецыфікацыі колераў.

Трэці раздзел курса прысвечаны паліграфічнаму ўзнаўленню шматфарбавага аб’екта.

Кароткі агляд гісторыі развіцця ўяўленняў пра колер

Да другой паловы 17 ст. існавалі самыя неверагодныя ўяўленні пра колер. Разуменне з’явы колеру і прычын яго ўтварэння прыйшло пасля працы І. Н’ютана «Новая тэорыя святла і колераў» (1672 г.), у якой быў закладзены грунт сучаснай тэорыі колеру. Атрымаўшы спектр сонечнага святла (уклейка, рыс. І), Н’ютан вызначыў, што спектральныя выпраменьванні паўторна ў спектр не раскладаюцца, г. зн. з’яўляюцца монахраматычнымі.

12 Раздзел 1. Асноўныя звесткі пра колер

І. Н’ютан лічыў, што існуе сем асноўных колераў: фіялетавы, сіні, блакітны, зялёны, жоўты, аранжавы і чырвоны.

І. Н’ютан прапанаваў першую графічную сістэму выразу колераў, правобраз сучасных сістэм спецыфікацыі колераў — колеравае кола (рыс. 1). Цэнтральная частка кола адпавядае беламу колеру.

Рыс. 1. Колеравае кола І. Н’ютана

Паводле Н’ютана, любы колер можна атрымаць мяшаннем сямі асноўных колераў. Цяпер вядома, што для гэтага дастаткова трох колераў.

У 1802 г. Т. Юнг упершыню растлумачыў разнастайнасць колераў будовай вока — наяўнасцю трох тыпаў колераадчувальных рэцэптараў. Трохколерная тэорыя колеравага зроку атрымала развіццё ў працах Гельмгольца і Максвэла, які ўпершыню прапанаваў выкарыстаць яе для ўзнаўлення каляровых відарысаў, а ў 1861 г. шляхам адытыўнага сінтэзу атрымаў каляровы фотаздымак.

Пры канцы 19 ст. былі распрацаваны спосабы атрымання каляровых субтрактыўных рэпрадукцый — трохфарбававых каляровых фотаздымкаў і чатырохфарбававых друкарскіх адбіткаў. Прамысловае ўкараненне гэтых працэсаў пачалося ў сярэдзіне 30-х гг. 20 ст.

Азначэнне паняцця «колер»

Святлом называюць выпраменьванні бачнага ўчастка аптычнага дыяпазону спектра электрамагнітных ваганняў.

Аптычны дыяпазон спектра ўтвараюць ультрафіялетавыя (даўжыня хвалі λ ≈ 150–400 нм), бачныя (λ ≈ 400–700 нм) і інфрачырвоныя (λ ≈ 700–100 000 нм) выпраменьванні (уклейка, рыс. ІІ).

Азначэнне паняцця «колер»

13

 

 

Межы паміж участкамі спектра — умоўныя, а яго ўчасткі часткова перакрываюцца.

Найважнейшыя характарыстыкі выпраменьванняў — праменная плынь Ф, энергетычная яркасць Bэ, даўжыня хвалі λ і інш. вядомыя з курса агульнай фізікі.

Адрозніваюць монахраматычныя (спектральныя, чыстыя) і

складаныя выпраменьванні, прыкладам белае святло сонца або лямпаў напальвання. Большасць прыродных выпраменьванняў — складаныя. Характарыстыкі монахраматычных выпраменьванняў называюць спектральнымі (монахраматычнымі) і пазначаюць індэксам λ, напрыклад Фλ, Вλ і інш. Вымяраюць спектральныя характарыстыкі

спектрафатометрамі.

Колер — гэта светлавое адчуванне, выкліканае ўздзеяннем на вока электрамагнітных выпраменьванняў, якія маюць даўжыні хваляў у дыяпазоне 400–700 нм.

Светлавыя адчуванні адрозніваюцца паміж сабой колькасна і якасна. Іх колькасную характарыстыку называюць светласцю, якасную — колернасцю. Светласць звязана з магутнасцю, а колернасць — з даўжынёй хвалі дзейнага выпраменьвання. Сукупнасць светласці і колернасці складае паняцце «колеру».

Адлюстраваннем уяўлення пра колер можа служыць афарбаваная паверхня, змешчаная часткова на сонечнае святло, а часткова ў цень. Абедзве яе часткі маюць аднолькавую колернасць, але розную светласць і таму розны колер.

Колер азначаюць таксама як уласцівасць выпраменьвання выклікаць светлавое адчуванне пэўнай колькасці і якасці. Гэтую ўласцівасць і велічыню, якая яе ацэньвае, называюць колерам. Такім чынам, у паняцці «колер» злучаны два ўзаемазвязаныя аспекты: аб’ектыўны (фізічны), які вызначаюць характарыстыкі выпраменьвання, і суб’ектыўны (псіхалагічны), які залежыць ад умоў утварэння колеравага адчування.

Акрамя паняцця «колер», ужываюць паняцце «афарбоўка» прадмета, якое адлюстроўвае яго спектральныя ўласцівасці, г. зн. здольнасць адбіваць або прапускаць святло пэўных даўжынь хваляў. Колер аб’екта абумоўлены тым, якія выпраменьванні і ў якой колькасці адбіваюцца або прапускаюцца ім у дадзеных умовах асвятлення. Адсюль колер — гэта рэалізаваная афарбоўка.

14 Раздзел 1. Асноўныя звесткі пра колер

Колеры спектра, дадатковыя колеры, з’ява метамернасцi

Характар колеравага адчування залежыць ад спектральнага складу святла, якое ўздзейнічае на вока, і ўласцівасцяў зрокавага апарату. Участкі спектра называюць паводле колеравых адчуванняў, што выклікаюць выпраменьванні гэтых даўжынь хваляў, нм (1 нм = 10–9 м):

фіялетавы 400–450 нм;

сіні 450–480 нм;

блакітны 480–510 нм;

зялёны 510–565 нм; жоўты 565–580 нм;

аранжавы 580–620 нм;

чырвоны 620–700 нм.

Выпраменьванні, атрыманыя раскладаннем (дысперсіяй) белага святла ў спектр, маюць даўжыні хваляў у дыяпазоне 400–700 нм і называюцца спектральнымі (монахраматычнымі, чыстымі).

Большасць прыродных выпраменьванняў — складаныя, г. зн. з’яўляюцца сумаю іншых выпраменьванняў.

Для кожнага спектральнага колеру можна падабраць іншы спектральны, у сумесі з якім ён дае ахраматычны (белы) колер. Такія колеры называюць дадатковымі. Так, сіні і жоўты, блакітны і чырвоны, зялены і пурпуровы — гэта пары дадатковых колераў.

Выпраменьванні з даўжынямі хваляў 495–570 нм (зялёныя) не маюць у спектры дадатковых колераў. Дадатковымі колерамі для іх служаць пурпуровыя, якія атрымліваюць, мяшаючы чырвоныя і сінія выпраменьванні.

Калі цела выпраменьвае, прапускае або адбівае святло з даўжынёю хвалі, прыкладам, 570 нм, то колер такога святла жоўты. Аднак па колеры выпраменьвання нельга вызначыць яго спектральны склад.

Выпраменьванні аднолькавага колеру і аднолькавага спектральнага складу называюць ізамернымі выпраменьваннямі, выпраменьванні аднолькавага колеру і рознага спектральнага складу — метамернымі выпраменьваннямі.

Максімальную метамернасць мае белы колер, прыкладам святло лямпаў напальвання або сонца. З павелічэннем насычанасці выпраменьванняў іх метамернасць памяншаецца.

Азначэнне паняцця «колер»

15

 

 

Так, спектральныя выпраменьванні абсалютна неметамерныя (не маюць метамераў) і з’яўляюцца адзінымі монахраматычнымі выпраменьваннямі.

Сярод фарбаў найбольшую колькасць метамераў маюць цёмныя (найперш чорная) фарбы.

Метамернасць зроку заключаецца ў здольнасці вока бачыць аднолькавымі выпраменьванні рознага спектральнага складу, калі яны маюць аднолькавы колер. Вока не ў стане вызначыць спектральны склад святла, а бачыць толькі вынік складання выпраменьванняў, г. зн. пэўны колер.

Мы паўсюдна бачым метамерныя колеры. Прыкладам, аранжавы колер можна атрымаць на экране, складаючы зялёнае і чырвонае выпраменьванні, або толькі адным — аранжавым выпраменьваннем. На паперы аранжавы колер монжа атрымаць, выкарыстоўваючы пурпуровую і жоўтую фарбы або толькі адну фарбу — аранжавую.

На метамернасці зроку грунтуецца вымярэнне колеру — колераметрыя і ўзнаўленне колеру ў паліграфіі, фатаграфіі, кіно, тэлебачанні і інш. Так, паліграфічнае ўзнаўленне каляровага арыгінала выконваюць, ствараючы яго метамерную копію накладаннем на паперу звычайна чатырох фарбаў — блакітнай, пурпуровай, жоўтай і чорнай.

Метамернасць адлюстравана таксама ў сучасным азначэнні колеру, паводле якога колер — гэта «ўласцівасць спектральных складаў выпраменьванняў, якія не адрозніваюцца ў колераметрычных умовах вымярэння».

Часта метамернасць(метамерыю, метамерызм) разглядаюць больш шырока, разумеючы пад ёю сітуацыю, калі два ўзоры выклікаюць аднолькавае або рознае адчуванне колеру пры пэўных умовах асвятлен-

ня і назірання.

Сапраўды, колер узнікае пры наяўнасці ў агульным выпадку трох умоў у выглядзе аб’екта (узору), крыніцы асвятлення і прыёмніка (назіральніка). Таму, усталёўваючы пэўным чынам умовы асвятлення, можна для двух узораў дасягнуць аднолькавага ўспрымання колеру, г. зн. дабіцца метамерыі колераў.

Два ўзоры, якія маюць метамерныя колеры, называюць мета-

мернай парай.

Метамерныя колеры можна атрымаць таксама, выбіраючы ўмовы назірання (регістрацыі) выпраменьвання.

16 Раздзел 1. Асноўныя звесткі пра колер

Характарыстыкі колеру і велiчынi для яго апісання

Характарыстыкі выпраменьванняў, уздзенне якіх на вока выклікае колеравыя адчуванні, служаць адначасова і фізічнымі характарыстыкамі колеру. Так, праменная плынь Ф і звязаная з ёю энергетычная яркасць Bэ выпраменьвання — колькасныя характарыстыкі колеру. Якаснай характарыстыкай колеру служыць даўжыня λ хвалі выпраменьвання. Відавочна, што фізічныя характарыстыкі колеру звязаныя з фізічнымі паказчыкамі выпраменьванняў бачнага дыяпазону спектра.

Светлавыя характарыстыкі колеру апісваюць уздзеянне выпра-

меньванняў на вока і звязаныя са светлавымі характарыстыкамі выпраменьвання.

Суб’ектыўныя (псіхалагічныя) характарыстыкі колеру апісваюць колеравае адчуванне, прычынай якога служыць уздзеянне выпраменьванняў на вока. Таму яны звязаныя з адпаведнымі светлавымі, а таксама і фізічнымі характарыстыкамі колеру.

Белыя і чорныя колеры, розныя адценні шэрага колеру называюцца ахраматычнымі (некаляровымі) і адрозніваюцца паміж сабою толькі па светласці, якая служыць іх адзінай характарыстыкай і звязаная з яркасцю (светлавой плынню) выпраменьвання.

Светласць колеру апісвае колеравае адчуванне колькасна і слу-

жыць яго суб'ектыўнай характарыстыкай. Светласць — суб’ектыў-

нае адчуванне яркасці. Вока бачыць яркасць як светласць.

Для апісання храматычных (каляровых) колераў патрэбны дзве суб’ектыўныя велічыні: светласць і колернасць.

Колернасць — якасная характарыстыка колеру — складаецца з

колеравага тону і насычанасці.

Колеравы тон — уласцівасць колеру, якую разумеюць, называючы колер: чырвоны, сіні, жоўты і г. д.

Поўны набор монахраматычных выпраменьванняў дае ўсемагчымыя колеравыя тоны, акрамя пурпуровых, а сумесь чырвоных і сініх выпраменьванняў — пурпуровыя колеравыя тоны.

Колеравы тон складанага выпраменьвання вызначаюць даўжынёй хвалі спектральнага святла, тоеснага яму па колеравым тоне. Яе называюць дамінальнай даўжынёй хвалі выпраменьвання.

Колеравы тон — зрокавае ўспрыманне дамінальнай даўжыні хвалі, г. зн. суб’ектыўная характарыстыка колеру.

Азначэнне паняцця «колер»

17

 

 

Колеравыя тоны зручна ілюстраваць на колеравым коле, выгляд якога прыведзены на рыс. 2 і ўклейцы, рыс. ІІІ. Колеравыя тоны дадатковых колераў месцяцца на процілеглых канцах дыяметраў колеравага кола.

З ялёны

Блакітны

Жоўты

Б елы

 

С іні

Ч ырвоны

П урпуровы Рыс. 2. Сучасны выгляд колеравага кола

Колер любога складанага выпраменьвання, акрамя пурпуровага, можна атрымаць, мяшаючы спектральнае выпраменьванне з белым. У выніку мяшання монахраматычнага выпраменьвання з белым у розных прапорцыях атрымліваюцца разнастайныя колеры. Колеравы тон (даўжыня хвалі выпраменьвання) пры гэтым не мяняецца, а адбываеца, як кажуць, «разбелка» колеру. Гэтыя колеры аднолькавыя паводле колеравага тону, але розныя паводле насычанасці.

Насычанасць — ступень выразу колеравага тону, ступень храматычнасці колеру.

Чым меншая доля белага і большая доля спектральнага ў сумесі выпраменьванняў, тым выразней колеравы тон. Калі ж доля белага або доля спектральнага выпраменьвання ў сумесі роўная нулю, то атрымлівецца адпаведна монахраматычны або белы колер.

Аналагічным чынам паводзяць сябе і фарбы: дадаванне белай фарбы павялічвае светласць і памяншае насычанасць колеру. У сумесі з чорнай фарбай памяншаюцца і светласць, і насычанасць. Колеравы тон у абодвух выпадках не мяняецца.

Аб’ектыўнай характарыстыкай насычанасці служыць колерамет-

рычная чысціня колеру:

P =

Bλ

=

 

Bλ

 

 

,

B

B

+ B

 

 

 

 

 

 

К

 

λ

Б

 

 

 

дзе Bλ — яркасць спектральнага колеру;

BБ — яркасць белага колеру, які разам са спектральным утварае колер К з яркасцю BК = Bλ + BБ.

18 Раздзел 1. Асноўныя звесткі пра колер

Паміж насычанасцю і колераметрычнай чысцінёй існуе сувязь, аналагічная сувязі паміж светласцю і яркасцю колеру.

Насычанасць — суб’ектыўнае адчуванне колераметрычнай чысціні колеру. Вока бачыць колераметрычную чысціню колеру як яго насычанасць.

Светласць, насычанасць і колеравы тон пэўнага колеру залежаць не толькі ад спектральнага скаладу і магутнасці выпраменьвання, але і ад умоў назірання, стану назіральніка, колеру фону, да якога адаптавана вока, і іншых фактараў. Таму гэтыя характарыстыкі колеру на-

зываюць суб’ектыўнымі, або псіхалагічнымі.

Велічыні для апісання колеру і адзінкі іх вымярэння прыведзены ў табл. 1.

Табліца 1

Велічыні для апісання колеру

Фізічныя, характарызуюць выпраменьванні

Энергетычная яркасць выпраменьвання

э

 

Вт

Bλ

,

 

ср м2

Даўжыня хвалі выпраменьвання

λ, нм

Светлавыя, характарызуюць уздзеянне выпраменьванняў на вока

Яркасць

Bλ ,нт = 680Bλэνλ

Колеравы тон — дамінальная даўжыня хвалі спектральнага выпраменьвання, якое ў сумесі з белым дае колер, тоесны дадзенаму

Колераметрычная чысціня колеру

P =

 

Bλ

B

+ B

 

 

λ

Б

Суб’ектыўныя, характарызуюць колеравыя адчуванні

Светласць, колькасць парогаў светласці.

1 парог = Bпар.

B

Колеравы тон, колькасць парогаў колеравага тону.

1 парог = ∆λпар.

Насычанасць, колькасць парогаў насычанасці.

1 парог = Pпар.

Азначэнне паняцця «колер»

19

 

 

Кантрольныя тэсты да тэмы 1

1.1.Колер — гэта:

а) уласцівасць пафарбаваных целаў; б) светлавое адчуванне пэўнай колькасці і якасці;

в) уласцівасць спектральных выпраменьванняў; г) уласцівасць вока; д) уласцівасць фарбаў.

1.2.Большасць прыродных выпраменьванняў: а) метамерныя; б) монахраматычныя; в) дадатковыя; г) складаныя; д) ізамерныя; е) спектральныя.

1.3.Метамерныя выпраменьванні маюць: а) аднолькавыя склад і колер; б) аднолькавы склад і розны колер; в) розныя склад і колер;

г) розны склад і аднолькавы колер.

1.4.Ізамерныя выпраменьванні маюць: а) аднолькавыя склад і колер; б) аднолькавы склад і розны колер; в) розныя склад і колер;

г) розны склад і аднолькавы колер.

1.5.Дадатковымі выпраменьваннямі служаць: а) сінія і зялёныя; б) зялёныя і аранжавыя;

в) блакітныя і пурпуровыя; г) жоўтыя і сінія; д) чырвоныя і блакітныя.

1.6.Максімальную метамернасць маюць: а) пурпуровыя выпраменьванні; б) зялёныя выпраменьванні; в) дадатковыя выпраменьванні;