Спектр видимого света
Цветные карандаши
Цвет — субъективная характеристика восприятия световой волны, которая показывает способность человеческого зрения различать электромагнитное излучение с длиной волны в области видимого диапазона (видимый диапазон — длины волн от 380 до 760 нм). Воспринятый цвет (излучения или объекта) зависит от его спектра и от психофизиологического состояния человека.
Различают спектральные и неспектральные цвета (например, пурпурный или коричневый цвет), а также ахроматические цвета (белый, серый, черный).
История изучения цвета[]
Феномен цвета интересовал человечество издавна. Люди пытались объяснить это явление, выяснить его воздействие на мозг и психику. Попытки разработать теорию цвета достигают еще времен Платона и Аристотеля. Вопросами колористики занимались такие ученые, как Леонардо да Винчи, Исаак Ньютон, Георг Гегель. Значимость в аспекте исследования цвета представляет трактат И. В. Гете «Учение о цвете» (1810)[1], в котором исследователь раскрывает «чувственно-нравственное действие» цвета на человека.
Цвет стал объектом изучения ряда дисциплин, отраслей наук и технологий: психофизики, психофизиологии, психологии восприятия, оптики, анатомии глаза, колориметрии, светотехники, теории фотографии, полиграфии, химии красителей и т. д. Данный перечень показывает практическую значимость проблематики, связанной с цветом, растущей с появлением новых средств его воспроизводства и новых способов использования. Цвет является психологическим, эмоциональным, культурным аспектом, и с его помощью в искусстве передается эмоциональное состояние человека, его черты характера, различные социальные и культурные явления, а также менталитет, социальные и культурные аспекты жизни народа.
Семантика цвета[]
Спектр на экране монитора (справа добавлен неспектральный пурпурный участок).
Яркость на красном, зелёном и синем прямоугольниках под спектром показывает относительную интенсивность ощущения на каждом из трёх независимых типов колбочек — рецепторов человеческого зрения.
Испокон веков цвет служил ритуальным, религиозным целям. У древних людей он ассоциировался с мистическими силами. В христианстве цвета — белый, красный, зеленый, представленные в иконописи, имели символическое значение. Белый выражает чистоту и сияние славы, красный — символ крови мучеников, зеленый означает юность, бодрость.
Известная метамерия цвета — физиологически эквивалентное ощущение цвета можно вызвать разными наборами световых стимулов.
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 (холодно-белый свет). Поэтому следует заметить, что в тех случаях, когда мы хотим дать цветовую характеристику источников света, некоторых названий цвета просто не существует — так, нет серого, коричневого, бурого света.
Физиология восприятия цвета[]
Ощущение цвета возникает в мозге при возбуждении и торможении светочувствительных клеток — рецепторов глазной сетчатки человека или другого животного, колбочках. Считается (хотя до сих пор так никем и не доказано), что у людей и приматов существует три вида колбочек, различающихся по спектральной чувствительностью — ρ (условно «красные»), γ (условно «зеленые») и β (условно «синие»), соответственно[2]. Светочувствительность колбочек невысока, поэтому для хорошего восприятия цвета необходима достаточная освещенность или яркость. Наиболее богаты 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 более 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.
Спектральные и неспектральные цвета[]
Непрерывный спектр цветов можно наблюдать на дифракционной решетке. Хорошей демонстрацией спектра является природное явление радуги.
Смешение спектральных цветов[]
В отличие от акустических колебаний, которые при добавлении 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 Исааком 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, образующиеся смешением красного и фиолетового спектральных цветов. Смешиванием цветов образуются и так называемые «ахроматические» цвета — оттенки серого и белого цветов, а также блеклые цвета, которые можно получить смешиванием спектральных цветов с белым цветом.
Ахроматические цвета[]
Оттенки серого (в диапазоне белый — черный) носят парадоксальное название ахроматических цветов (от греч. α- отрицание, противопоставление +χρωμα — цвет, то есть бесцветных цветов). Самым ярким ахроматическим цветом является белый, темным — черный. Можно заметить, что при максимальном снижении насыщенности различение тона (отношение к определенному цвету спектра) оттенка становится невозможным.
Измерение цвета[]
Система CIE XYZ. Внешние кривые линии границы — геометрическое место точек, представляющих цвета непрерывного спектра
Открытие цветового спектра и неспектральных цветов открыло возможность к представлению всего многообразия 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 цветов получила название колориметрия.
В Англии основными цветами долго считали красный, желтый и синий, лишь в 1860 году. 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 цветной системы». Основанием для принятия этой системы стали многочисленные эксперименты с большим количеством людей.
Эта система пока доминирует в системах цветопередачи для мониторов и телевизоров как таковая, которую легко обеспечить тремя потоками света. В 1951 году Энди Мюллер предложил субтрактивную систему CMYK (сине-зелёный, пурпурный, желтый, черный), которая имела преимущества в полиграфии и цветной фотографии, и потому быстро «прижилась».
Примечания[]
- ↑ Гете И. В. Учение о цвете. Теория познания: пер. с нем. / И. В. Гете. — 2-е изд . — М. : Эдиториал УРСС, 2011 . — 200 с. — (Из наследия мировой философской мысли. этика). — ISBN 978-5-397-02025-1
- ↑ Домасев М. В., Гнатюк С. П. Цвет, управление цветом, цветовые расчеты и измерения. СПб., Питер, 2009.
- ↑ В. В. Шаров. Свет и Цвет — М.1961
Источники[]
- Базыма Б. А. Цвет и психика / Б. А. Базыма ; Харьковская гос. академия культуры. — Х. : ХДАК, 2001. — 172с. — ISBN 966-7352-37-4
- Иттен И. Искусство цвета / Пер. с немецкого; 8-е издание; Предисловие Л.Монаховой. — М.: Изд. Д. Аронов, 2013. — 96 с. — ISBN 978-5-94056-026-5
- Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике. Пер. с англ. — М.: Мир, 1978. — 593 с.
- Зернов В. А. Цветоведение. — М.: Книга, 1972. — 239 с.
- Ивенс Р. М. Введение в теорию цвета. — М.: Мир, 1964. — 442 с.
- Филонович С. Р. Лучи, волны, кванты. — М.: Наука, 1978. — 208 с. — (История науки и техники).
- Миронова Л. Н. Учение о цвете. — Минск: Вышэйш. шк., 1993. — 464 с.