Надо Знать

добавить знаний



Цвет



План:


Введение

Спектр видимого света

Цвет (краска) - субъективная характеристика света, отражающая способность человеческого зрения различать частоту электромагнитных колебаний в области видимого света. Воспринят цвет (излучение или объекта) зависит от спектра и от психофизиологического состояния человека.

Различают спектральные и неспектральни хроматические цвета (например, пурпурный или коричневый цвет), а также ахроматические цвета ( белый, серый, черный).


1. Неоднозначность понятия "цвет"

Спектр на мониторе (справа добавлено неспектральний пурпурный сегмент).
Яркость красного, зеленого и синего прямоугольников под спектром соответствует относительный интенсивности ощущения на каждом из трех независимых типов рецепторов человеческого зрения - колбочек

Понятие цвет имеет 2 смысла: оно может касаться как психологического ощущения, вызванного отражением света от определенного объекта ( оранжевый апельсин), так и быть однозначной характеристикой самих источников света (оранжевый свет). Поэтому следует отметить, что в тех случаях, когда мы хотим дать цветовую характеристику источников света, некоторых названий цвета просто не существует - да, нет серого, коричневого, бурого света.

Известная метамерия цвета - физиологически эквивалентно чувство цвета можно вызвать разными наборами световых стимулов.


2. Физиология восприятия цвета

Ощущение цвета возникает в мозге при возбуждении и торможении светочувствительных клеток - рецепторов глазной сетчатки человека или другого животного, колбочках. Считается (хотя на сегодняшний день так никем и не доказано), что в людей и приматов существует три вида колбочек, различающихся по спектральной чувствительностью - ρ (условно красные), γ (условно "зеленые") и β (условно "синие"), соответственно. [1] Светочувствительность колбочек невысока, поэтому для хорошего восприятия цвета необходимо достаточное освещенность или яркость. Богатые цветовыми рецепторами центральные части сетчатки.

Каждое цветовое ощущение у человека может быть представлено в виде суммы ощущений этих трех цветов (т. н. "Трехкомпонентная теория цветового зрения"). Установлено, что рептилии, птицы и некоторые рыбы имеют широкую область ощутимого оптического излучения. Они воспринимают ближний ультрафиолет (300-380 нм), синюю, зеленую и красную часть спектра. При достижении необходимой для восприятия цвета яркости чувствительные рецепторы сумеречного зрения - палочки - автоматически отключаются.

Психологически субъективное восприятие цвета зависит также от яркости, адаптации глаза к фоновому свету (см. цветовая температура), от цвета соседних объектов, наличия дальтонизма и других объективных факторов, а также других, ситуативных, психологических моментов.


3. Спектральные и неспектральни цвета

Spectrum441pxWithnm.png

Непрерывный спектр цветов можно наблюдать на дифракционной решетке. Хорошей демонстрацией спектра является природное явление радуги.

3.1. "Основные" цвета

Впервые непрерывный спектр на семь цветов разбил Исаак Ньютон. Это разбиение условно и во многом случайно. Скорее всего, Ньютон находился под влиянием европейской нумерологии и основывался на аналогии с семью нотами в октаве (также на то время было известно лишь 7 планет солнечной системы). Опубликованные в книге "Optics" ( 1704), на языке оригинала эти цвета были такие названия - red, orange, yellow, green, blue, indigo и violet. В украинской терминологии основными цветами спектра называют красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Впрочем проблема соответствия цветов в украинской и английской терминологии осложняется тем, что современный английский язык не различает голубого и синего цветов, и оба обозначает цветом blue [2].

Соответствие основных цветов спектра длине электромагнитных волн можно представить следующей таблицей:

Цвет Диапазон длин волн, нм Диапазон частот, ТГц Диапазон энергии фотонов, эВ
Красный 625-740 480-405 1,68-1,98
Оранжевый 590-625 510-480 1,98-2,10
Желтый 565-590 530-510 2,10-2,19
Зеленый 500-565 600-530 2,19-2,48
Голубой 485-500 620-600 2,48-2,56
Синий 440-485 680-620 2,56-2,82
Фиолетовый 380-440 790-680 2,82-3,26

Существовали и другие попытки разделения спектра на основные цвета. Так, в ХХ веке Освальд Вирт предложил октавную" систему (ввел 2 зеленых - холодный, морской и теплый, травяной), но широкого распространения она не имела.


3.2. "Дополнительные" цвета

Цветовой круг

Понятие "дополнительный цвет" был введен по аналогии с "основным цветом". Было установлено, что оптическое смешение некоторых пар цветов может давать ощущение белого цвета. Так, к триаде основных цветов Красный-Зеленый-Синий дополнительными являются Голубой-Пурпурный-Желтый-цвет. На цветовом круге эти цвета располагаются оппозиционно, следовательно, цвет обеих триад чередуются. В полиграфической практике используют различные наборы основных цветов.


3.3. Смешение спектральных цветов

некоторые цвета
Цвет Изображение
ахроматические
Черный цвет
Серый цвет
Серебристый цвет
Белый цвет
другие неспектральни цвета
Золотистый цвет
Каштановый цвет
Коричневый цвет
Бурый цвет
Шаму
Оливковый цвет
Аква
Аквамарин
Бирюзовый цвет
Травяной цвет
Розовый цвет
Малиновый цвет
Пурпурный цвет
Бордо цвет
Вишневый цвет
Шоколадный цвет
Цвет слоновой кости
Хаки
Беж

Человек наблюдает монохроматическое излучение в редких случаях, большая часть светового потока, поступающего в глаз человека с окружающей среда содержит различные длины волн. В отличие от акустических колебаний, которые при сложении могут образовывать впечатление множественности звуков, на чем основывается возможность музыкального искусства оперировать различными созвучиями, электромагнитные колебания при смешении сливаются в некий единый цвет, в котором человеческий глаз не может выделить составляющие [3]. Проблема смешения цветов впервые была поставлена ​​И. Ньютоном, который доказал, что белый цвет представляет собой смесь цветов спектра, а разнообразие цветов, воспринимаемых глазом не исчерпываются цветами спектра.

Так, в спектре отсутствуют такие цвета, как пурпурный или малиновый, образующихся смешением красного и фиолетового спектральных цветов. Смешением цветов образуются и так называемые "ахроматические цвета - оттенки серого и белого цветов, а также блеклые цвета, которые можно получить смешением спектральных цветов с белым цветом.


3.4. Ахроматические цвета

Оттенки серого (в диапазоне белый - черный) носят парадоксальное название ахроматических цветов (от греч. α- отрицание, противопоставление + χρωμα - Цвет, то есть бесцветных) цветов. Ярчайшим ахроматическим цветом белый, темным - черный. Можно заметить, что при максимальном снижении насыщенности различение тона (отношение к определенному цвету спектра) оттенка становится невозможным.


4. Измерение цвета

Система CIE XYZ. Внешние кривые линии границы - геометрическое место точек, представляющих цвета непрерывного спектра

Открытие цветового спектра и неспектральних цветов открыло возможность для представления всего багатоманниття цветов определенной смесью основных цветов. Немецкий математик Герман Грассман установил, что при соблюдении определенных условий любой цвет можно представить как сумму трех линейно независимых цветов. Наука, изучающая свойства цвета получила название колориметрия.

В Англии основными цветами долго считали красный, желтый и синий, лишь в 1860 г. Максвелл ввел аддитивную систему RGB ( красный, зеленый, синий). В 1931 году ассоциация CIE ( фр. Commission Internationale de l'Eclairage ) Приняла стандартную модель "универсального цветового пространства", получившая название XYZ, или "нормальной цветовой системы". Основанием для принятия этой системы стали многочисленные эксперименты с большим количеством людей.

Эта система пока доминирует в системах воспроизведения цветов для мониторов и телевизоров сама, которую легко обеспечить тремя потоками света. В 1951 г. Энди Мюллер предложил субтрактивная систему CMYK (сине-зеленый, пурпурный, желтый, черный), которая имела преимущества в полиграфии и цветной фотографии, и поэтому быстро "прижилась".


5. Характеристики цвета

Каждый цвет имеет количественно измеряемые физические характеристики (спектральный состав, яркость):

5.1. Яркость

Одинаково насыщенные оттенки, относящиеся к одному и тому же цвету спектра, могут отличаться друг от друга степенью яркости. Например, при уменьшении яркости синий цвет постепенно приближается к черного.

Любой цвет при максимальном снижении яркости становится черным.

Следует отметить, что яркость, как и другие цветовые характеристики реального окрашенного объекта, значительно зависят от субъективных причин, обусловленных психологией восприятия. Так, например синий цвет при соседстве с желтым кажется ярче.


5.2. Насыщенность

Два оттенка одного тона могут различаться степенью насыщенности. Например, при уменьшении насыщенности синий цвет приближается к серому.

5.3. Ясность (Светлота)

Степень близости цвета к белому называют ясностью (или светлотой).

Любой оттенок при максимальном увеличении ясности становится белым.

5.4. Цветовой тон

Любой хроматический цвет может быть отнесен к определенному спектральному цвету. Оттенки, которые схожи с одним и тем же цветом спектра (но различающиеся, например, насыщенностью и яркостью), принадлежат к одному и тому же тона. При изменении тона, например, синего цвета в зеленом направлении спектра он сменяется голубой, обратно - на фиолетовый.

Иногда цветовые тона делятся на теплые (красный, оранжевый, желтый - отвечают ощущению огня) и холодные (голубой, синий, фиолетовый - ассоциируются со льдом и водой).


6. Применение цвета в промышленности и дизайне

Цвет широко применяют, как средство управления вниманием человека. Некоторые сочетания цветов считают привлекательными (например, синий + желтый), другие - менее (например, красный + зеленый). Психология восприятия цвета объясняет, почему те или иные сообщения способны сильно влиять на восприятие и эмоциональное состояние человека. [4]

6.1. Цвет в цифровых технологиях

В цифровых технологиях, как в аналоговом телевидении, применяют RGB -системы. При этом каждый компонент цвета представляется с помощью целых чисел в пределах некоторого диапазона, как правило, от 0 до степени числа 2 минус один (2 N - 1), что соответствует максимально возможному количеству значений, что может быть закодирована определенным количеством битов.

Наибольшее распространение получила технология "Truecolor", предусматривающий 24-битное кодирование цвета. Интенсивность каждого компонента в этой системе кодируется с помощью 8 битов и, таким образом, может принимать 256 значений - от 0 до 255. Всего же "truecolor" позволяет представить 16 777 216 (т.е. 2 24) цветов для каждого пикселя, что считается достаточным для реалистичного изображения цвета.


6.2. Цвет в HTML

Язык программирования HTML предусматривает три разновидности представления цвета.

  1. В виде # 123ABC - три пары шестнадцатеричное цифр отвечают соответственно за красный, зеленый и синий цвета.
  2. С помощью ключевых слов на английском языке, например green, black, при этом следует иметь в виду, что браузеры поддерживают лишь ограниченное количество таких слов.
  3. в виде rgb (*, *, *), где "*" - числа от 0 до 255, обозначающих количество соответствующей цветовой компоненты (красный, зеленый, синий).

Источники

  1. Домасев М. В., Гнатюк С. П. Цвет, управление цветом, цветовые расчеты и измерения. СПб., Питер, 2009.
  2. en: Distinguishing blue from green in language
  3. В. Шаров. Свет и Цвет - М.1961
  4. http://magiccolour.ho.ua/magic1


См.. также


Цвета радуги
Spectrum4websiteEval.gif

Красный | Оранжевый | Желтый | Зеленый | Голубой | Синий | Фиолетовый


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам