Субъективность в ощущении цвета (стр. 2 из 2)

Как уже было отмечено выше, наличие света является непременнымусловием визуального восприятия всего цветового пространства окружающегомира. С точки зрения физики свет представляет собой электромагнитноеизлучение, связанное с флуктуацией электрического и магнитного полей. Инымисловами, свет представляет собой энергию, а цвет есть продукт взаимодействияэтой энергии с веществом.

Свет имеет двойственную природу, обладая свойствами волны и частицы.Корпускулы света, называемые фотонами, излучаются источником света в видеволн, распространяющихся с постоянной скоростью порядка 300 000 км/с.

Аналогично морским волнам световые волны имеют гребни и впадины. Поэтому в качестве характеристики световых волниспользуют длину волны, представляющую собой расстояние между двумягребнями (единица измерения – метры или ангстремы, равные 10–8), иамплитуду, определяемую как расстояние между гребнем и впадиной.

Разные длины волны воспринимаются нами как разные цвета: свет с большойдлиной волны будет красным, а с маленькой – синим или фиолетовым. В случаеесли свет состоит из волн разной длины (например, белый цвет содержит вседлины волн), то наш глаз смешивает разные длины волн в одну, получая, такимобразом, один результирующий цвет.

Альтернативными характеристиками электромагнитного излученияявляются частота (измеряемая в герцах или циклах/с) и энергия (измеряемая вэлектрон-вольтах). Чем короче длина волны, тем больше ее частота и вышеэнергия. И наоборот, чем больше длина волны, тем меньше частота и нижеэнергия.

Излученный и отраженный свет

Все, что мы видим в окружающем пространстве, либо излучает свет, либоего отражает.

Излученный цвет – это свет, испускаемый активным источником.Примерами таких источников могут служить солнце, лампочка или экранмонитора. В основе их действия обычно лежит нагревание металлических теллибо химические или термоядерные реакции. Цвет любого излучателя зависит отспектрального состава излучения. Если источник излучает световые волны вовсем видимом диапазоне, то его цвет будет восприниматься нашим глазом какбелый. Преобладание в его спектральном составе длин волн определенногодиапазона (например, 400 – 450 нм) даст нам ощущение доминирующего в немцвета (в данном случае сине-фиолетового). И наконец, присутствие в излучаемомсвете световых компонент из разных областей видимого спектра (например,красной и зеленой) дает восприятие нами результирующего цвета (в данномслучае желтого). Но при этом в любом случае попадающий в наш глазизлучаемый цвет сохраняет в себе все цвета, из которых он был создан.

Отраженный свет возникает при отражении некоторым предметом(вернее, его поверхностью) световых волн, падающих на него от источника света.Механизм отражения цвета зависит от цветового типа поверхности, которыеможно условно разделить на две группы:

· ахроматические;

· хроматические.

Первую группу составляют ахроматические (иначе бесцветные) цвета: черный,белый и все серые (от самого темного до самого светлого) (рис. 4). Их частоназывают нейтральными. В предельном случае такие поверхности либо отражаютвсе падающие на них лучи, ничего не поглощая (идеально белая поверхность),либо полностью лучи поглощают, ничего не отражая (идеальная чернаяповерхность). Все остальные варианты (серые поверхности) равномернопоглощают световые волны разной длины. Отраженный от них цвет не меняетсвоего спектрального состава, изменяется только его интенсивность.

Вторую группу образуют поверхности, окрашенные в хроматические цвета,которые по-разному отражают свет с разной длиной волны. Так, если вы осветите белым цветом листок зеленой бумаги, то бумага будетвыглядеть зеленой, потому что ее поверхность поглощает все световые волны,кроме зеленой составляющей белого цвета. Что же произойдет, еслиосветить зеленую бумагу красным или синим цветом? Бумага будетвосприниматься черной, потому что падающие на нее красный и синий цвета онане отражает. Если же осветить зеленый предмет зеленым светом, это позволитвыделить его на фоне окружающих его предметов другого цвета.

Процесс отражения света сопровождается не только связанным с нимпроцессом поглощения в приповерхностном слое. При наличии полупрозрачныхпредметов часть падающего света проходит через них (см. рис. 4). На этомсвойстве основано действие фильтров фотоаппаратов, вырезающих из областивидимого спектра нужный цветовой диапазон (иначе – отсекающихнежелательный цветовой спектр).

Рис. 4 Механизмы отражения поверхностями: а – зеленой, б – желтой в-белой, г – черной поверхностями

Чтобы лучше понять этот эффект, прижмите к поверхности лампочкипластину цветного оргстекла. В результате наш глаз «увидит» цвет, непоглощенный пластиком.

Каждый объект имеет спектральные характеристики отражения ипропускания. Эти характеристики определяют, как объект отражает и пропускаетсвет с определенными длинами волн (рис. 5).

Спектральная кривая отражения определяется путем измеренияотраженного света при освещении объекта стандартным источником.

Спектральная кривая пропускания определяется путем измерения света,прошедшего сквозь объект.

Рис. 5 Кривые спектрального отражения выпавшего снега(1), желтойбумаги(2), и кривые спектрального пропускания зеленого светофильтра(3),красного светофильтра(4), синего светофильтра(5)

Некоторые измерительные устройства позволяют даже вводить поправки,компенсирующие изменение условий внешнего освещения.Спектральные характеристики отражения и пропускания связаны сявлением метамерии.

Метамерия – свойство зрения, при котором свет различногоспектрального состава может вызывать ощущение одинакового цвета. Иногда, вболее узком смысле, метамерией называют явление, когда два образца цветавоспринимаются одинаковыми под одним источником освещения, но теряютсходство под другим (с другими спектральными характеристиками излучаемогосвета). Для определения спектральных характеристик объектов используютспециальные приборы, спектрофотометры, со стандартными источниками света.Указанные различия в механизмах формирования излученного иотраженного цвета важны для понимания восприятия цвета глазом человека.

Литература

1.Бубнов А.Е. Компьютерный дизайн. Основы, Мн: Знание, 2008 г.

2.Кричалов А.А. Компьютерный дизайн. Учебное пособие, Мн.: СТУ МГМУ, 2008 г.

3.Стоянов П.Г. Работа с цветом и графикой, Мн.: БГУИР, 2008 г.