Змішання квітів

Аддитивное змішання квітів виробляються тоді, коли світлові промені з різною довжиною хвилі падають на ту саму крапку сітківки. Наприклад, в аномалоскопе – приладі, що використовується для діагностики порушень колірного зору, – один світловий стимул (наприклад, чисто жовтий з довжиною хвилі 589 нм) проектується на одну половину кола, тоді як деяка суміш квітів (наприклад, чисто червоний з довжиною хвилі 671 нм і чисто зелений з довжиною хвилі 546 нм) – на іншу його половину. Аддитивная спектральна суміш, що дає відчуття, ідентичне чистому цвіту, може бути знайдена з наступного “рівняння змішання квітів” : а (червоний, 671) + b (зелений, 546) @ c (жовтий, 589) (1) Символ @ означає еквівалентність відчуття й не має математичного змісту, a, b і c – коефіцієнти освітленості. Для людини з нормальним колірним зором для червоної складової коефіцієнт повинен бути взятий приблизно рівним 40, а для зеленої складової – приблизно 33 відносним одиницям (якщо за 100 одиниць взяти освітленість для жовтої складової) .

Якщо взяти два монохроматичних світлових стимули, один у діапазоні від 430 до 555 нм, а іншої в діапазоні від 492 до 660 нм, і змішати їх аддитивно, то колірний тон колірної суміші, що вийшла, або буде білим, або буде відповідати чистому цвіту з довжиною хвилі між довжинами хвиль квітів, що змішуються. Однак, якщо довжина хвилі одного з монохроматичних стимулів перевищує 660, а іншого – не досягає 430 нм, те виходять пурпурні колірні тони, яких у спектрі немає.

Білий цвіт. Для кожного колірного тону на колірному колі є такий інший колірний тон, що при змішанні дає білий цвіт. Константи (вагарні коефіцієнти a і b) рівняння змішання a {F1} + b {F2} @ K {білий} (2) залежать від визначення поняття “білий” . Будь-яку пару колірних тонів F1, F2, що задовольняє рівнянню (2) , називають додатковими квітами.

Субтрактивное змішання квітів. Воно відрізняється від аддитивного змішання квітів тим, що є чисто фізичним процесом. Якщо білий цвіт пропустити через два фільтри із широкою смугою пропущення – спочатку через жовтий, а потім через голубой, – то получившаяся в результаті субтрактивная суміш буде мати зелений цвіт, оскільки світлові промені тільки зеленого цвіту можуть пройти через обидва фільтри. Художник, змішуючи фарби, робить субтрактивное змішання квітів, оскільки окремі гранули фарб діють як кольорові фільтри із широкою смугою пропущення.

Трихроматичность

Для нормального колірного зору будь-який заданий колірний тон (F4) може бути отриманий шляхом аддитивного змішання трьох певних колірних тонів F 1-F3. Ця необхідна й достатня умова описується наступним рівнянням цветоощущения: a {F1} + b {F2} + c {F3} @ d {F4} (3) Відповідно до міжнародної конвенції, у якості первинних (головних) квітів F1, F2, F3, які можуть використовуватися для побудови сучасних колірних систем, обрані чисті кольори з довжинами хвиль 700 нм (червоний цвіт) , 546 нм (зелений цвіт) і 435 нм (голубой) . Для одержання білого цвіту при аддитивном змішуванні вагові коефіцієнти цих основних квітів (a, b і c) повинні бути зв’язані наступним співвідношенням: a + b + c + d = 1 (4) Результати фізіологічних експериментів по цветовосприятию, описувані рівняннями (1) – (4) , можуть бути представлені у вигляді діаграми кольоровості, (“колірного трикутника” ) , що занадто складна для зображення в даній роботі. Така діаграма відрізняється від тривимірного подання квітів тим, що тут відсутній один параметр – “светлота” . Відповідно до цієї діаграми, при змішанні двох квітів одержуваний цвіт лежить на прямій, що з’єднує два вихідних цвіти. Для того, щоб по цій діаграмі знайти пари додаткових квітів, необхідно провести пряму через “білу крапку” .

Біофізика колірного зору

Цвіту, використовувані в кольоровому телебаченні, виходять шляхом аддитивного змішання трьох квітів, обраних за аналогією з рівнянням (3) .

ТЕОРІЇ КОЛІРНОГО ЗОРУ

Трикомпонентна теорія колірного зору

З рівняння і діаграми кольоровості треба, що колірний зір заснований на трьох незалежних фізіологічних процесах. У трикомпонентній теорії колірного зору (Юнг, Максвелл, Гельмгольц) постулируется наявність трьох різних типів колбочек, які працюють як незалежні приймачі, якщо освітленість має фотопический рівень. Комбінації одержуваних від рецепторів сигналів обробляються в нейронних системах сприйняття яскравості й кольори. Правильність даної теорії підтверджується законами змішання квітів, а також багатьма психофізіологічними факторами. Наприклад, на нижній границі фотопической чутливості в спектрі можуть розрізнятися тільки три складові – червоний, зелений і синій.

Перші об’єктивні дані, що підтверджують гіпотезу про наявність трьох типів рецепторів колірного зору, були отримані за допомогою микроспектрофотометрических вимірів одиночних колбочек, а також за допомогою реєстрації цветоспецифичних рецепторних потенціалів колбочек у сетчатках тварин, що володіють колірним зором.