рис 1

Цветовое зрение — феноменальное явление человеческого восприятия

3

Ощущение цветов совершенно уникальное свойство зрения человека. Оно позволяет придавать окружающему миру новые, чрезвычайно необычные, вовсе не присущие этому миру особенности, а именно цветовые различия. Благодаря этому свойству человек во много раз повышает свою различительную способность при ориентировании в природе.

Мы легко можем ошибиться, пытаясь опознать на черно-белой фотографии созревший плод среди незрелых и перезревших., или раскаленный предмет среди холодных.

Не многие задумываются о том, что цвета, как такового, в природе не существует, и мы воспринимаем мир цветным только благодаря особым свойствам нашего Зрительного анализатора, под которым понимается совокупность органов зрения – глаз человека и обслуживающих эти органы отделов головного мозга. Зрительный анализатор создает субъективное (свойственное именно человеку) восприятие природы.

Возникает вопрос: а что же есть в природе с объективной (не зависящей от человека) точки зрения? (далее…)

B-Y_40

Визуальные отличия цветов

0

При практической работе с цветом часто возникает проблема оценки степени похожести, или, наоборот, степени отличия двух цветов. Это важно, например, при оценке качества цветопередачи, при оценке идентичности оригинала и репродукции по цвету, при цветокоррекции.

Рассмотрим этот вопрос практически. Очевидно, наибольший интерес представляют небольшие отклонения от серого средней интенсивности. В компьютере каждая компонента цвета представлена 8-разрядными двоичными числами, что соответствует диапазону изменения от 0 до 255. Зададим уровень серого равным 150. То есть Серый (150,150,150). Цифры соответствуют уровням R, G и B. Будем сравнивать попарно отклонения от серого на 40 единиц в противоположных направлениях, то есть к основному и к дополнительному цвету. Напомним, что дополнительным к красному (R) будет голубой (С, cyan  — смесь зеленого и синего), дополнительным к зеленому — пурпурный (M, magenta —  смесь красного и синего) и дополнительным к синему — желтый (Y, yellow —  смесь красного и зеленого). Рисунок 1 иллюстрирует направления отклонений.           При формировании сравниваемых цветов будем поддерживать неизменным модуль цвета (сумму координат).

Рис1

Конечно, при научном исследовании интерес представляют малые отклонения цветов (далее…)

RG синтез

Цвет и цветность

1

Как мы знаем, цвет в колориметрии измеряется и представляется в единичных цветах, которые устанавливают лишь относительные соотношения количественных величин (мощности, или энергетической яркости) основных цветов синтеза, аддитивная смесь которых образует опорный белый цвет. Количество цвета выражается его модулем, который равен сумме модулей компонент синтеза. Если mCol1= r’R + g’G + b’B , то модуль m цвета Col1 равен   m = r’+g’+b’.  При этом считается, что качественные особенности цвета — цветовой тон и чистота цвета не зависят от количества, или модуля цвета. Это означает, что для решения многих колориметрические задач могут использоваться единичные количества цветов.

Нормированные относительные цветовые координаты (приведенные к единичному модулю) называются трехцветными коэффициентами (tristimulus values) или координатами цветности  ( chromaticity).

r =r’/ m = r’/ (r’+g’+b’);                g = g’/ m;            b = b’/ m.

Цветность полностью идентифицирует цвет, представленный в единичном количестве. Очевидно, (далее…)

Цвет. Количество и качество

0

Средством количественного выражения является измерение. При измерении объект сравнивается с эталоном, параметры которого известны, и результат сравнения выражается в долях от эталона.

Цвета также можно сравнивать с некоторыми образцовыми.

Ещё со времен И.Ньютона известно, что почти все видимые цвета могут быть получены на основе смеси всего трех некоторых цветов (например, красного, зеленого и синего). Такой процесс называется синтезом цвета. Синтез цвета лежит в основе работы практически всех цветовых систем: кино, телевидения, фотографии, мультимедиа.

Существуют две разновидности синтеза цвета: аддитивный (на основе сложения цветов) и субтрактивный (на основе вычитания цветов из белого), и несколько способов реализации этих разновидностей, основными из которых являются одновременный, последовательный, пространственный.

Общие закономерности синтеза были сформулированы немецким математиком Г.Грассманом (1808 1877) и получили название законов Грассмана.

Первый закон постулирует трехмерную природу цвета, утверждая, что любой цвет может быть воспроизведен тремя линейно независимыми цветами. Линейно независимыми называются такие три цвета, каждый из которых нельзя получить (далее…)

col_gram

Геометрическое представление цвета

0

Поскольку любой цвет идентифицируется тремя числами – его цветовыми координатами, то геометрически его можно представить в трехмерном пространстве точкой, или вектором, проведенным из начала координат в эту точку. Пространство задается тремя атрибутами: началом координат, направлением координатных осей и масштабом по каждой оси.

В декартовом пространстве координатные оси ортогональны друг другу (расположены под прямым углом) и имеют одинаковые масштабы. Поскольку цветовое пространство аффинное (ссылка), то все свойства цвета сохраняются при произвольных направлениях осей и их масштабов. То есть цвет можно изображать как в косоугольном пространстве, так и в привычном декартовом пространстве, только следует помнить, что в цветовом пространстве ортогональность цветов не выполняется и отсутствует сопоставимость расстояний между точками цвета.

Представляется интересным изобразить все воспринимаемые цвета и посмотреть, как они заполнят цветовое пространство, то есть увидеть так называемое «цветовое тело». Очевидно, что границу цветового тела образуют цвета чистых спектральных излучений — монохроматические цвета. Согласно второму закону смешения цветов (Грасмана) непрерывному изменению излучения соответствует также непрерывное изменение цвета. Следовательно, все цветовые векторы будут располагаться (далее…)

Raduga_256

Восприятие цвета. Цветовые ощущения

0

Считается, что видимая область света и различаемые человеком цвета соответствуют наиболее насущным потребностям выживания и ориентации его в окружающем мире. Лучи с очень короткой длиной волны (рентгеновские и гамма-лучи), не пригодны для переноса зрительной информации, так как они встречаются редко (в спектре солнечного излучения) и слабо взаимодействуют с тканями. В длинноволновой области спектра мала энергия излучения, кроме того, с увеличением длины волны уменьшается разрешающая способность устройства.

Поэтому тот факт, что область видимого спектра расположена вблизи ультрафиолетовой области, где взаимодействие с тканями достаточно сильно и длины волн еще не превышает размеров нервных окончаний, не является случайным. К тому же она совпадает с областью максимальной энергии в спектре дневного светила.

Объекты природы не являются цветными. Они просто по разному поглощают, пропускают или отражают отдельные волны действующего на них излучения. «Белые» объекты отражают весь (или почти весь) падающий свет. «Черные» аналогично поглощают весь (или почти весь) падающий свет. При рассматривании объектов, избирательно взаимодействующих со светом, возникает ощущение цвета, и этот цвет приписывается объекту. (далее…)

colorMet-1000x288

Измерение цвета. Колориметр

0

При практической работе с цветом в колориметрии выделяют две основных стадии:

  1. анализ или идентификация цвета — измерение его цветовых координат;
  2. синтез или воспроизведение цвета — предъявление заданного цветового стимула зрителю.

Цветовые координаты характеризуют количества исходных цветов (основных цветов измерительной системы), смесь которых создает цвет полностью идентичный измеряемому.

Для получения цветовых координат используют специальные измерительные приборы – колориметры.

Зрительный анализатор человека тоже работает как измерительный прибор, то есть выполняет анализ цвета, только результат его работы представляется не в виде чисел, а в виде некоторых категорий – словесных выражений, описывающих воспринимаемые цвета. Всем известны названия семи цветов радуги: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. В качестве примеров более тонких названий цветов можно указать: малиновый, шоколадный, васильковый, бежевый, фисташковый, светло-кремовый, морской волны, чертополоха, небесно-голубой, сине-стальной, старого  коньяка, бледно-лиловый, умеренно аквамариновый, мертвенный индиго, мусульманский зеленый, вплоть до таких экзотических названий как «цвет бедра испуганной нимфы».

Существуют подробные многостраничные справочники, систематизирующие названия воспринимаемых человеком цветов с сопоставлением им числового обозначения цвета, например (далее…)

cintez

Новогодний синтез цвета

0

В преддверии Года Зеленого Дракона рассмотрим, как же реализуется синтез многоцветного изображения с использованием всего трех основных цветов – красного, зеленого и синего.

cintez

В верхней части рисунка представлены цветоделенные компоненты. Будем считать, что они получены с помощью (далее…)

Цвет. Основные понятия

0

Прежде всего заметим, что цвета в природе (в физике, в объективной реальности)  не существуетЦвет — субъективное ощущение человека, возникающее от воздействия на глаз светового излучения (видимого света). Свет — определенный вид лучистой энергии, способной воздействовать на человеческий глаз, вызывая его реакцию. Этой энергии соответствует электромагнитное излучение в диапазоне длин волн ориентировочно от 400 до 700 нанометров. Более коротковолновые излучения образуют невидимое ультрафиолетовое излучение. Более длинноволновые — инфракрасное излучение, тоже невидимое, но вызывающее тепловое ощущение.

Если вдуматься, какое богатство зрительных цветовых ощущений вызывает столь узкий диапазон электромагнитного излучения, то остается только удивляться и восхищаться такому совершенному творению, как Зрительный Анализатор человека. Под зрительным анализатором понимается глаз и обрабатывающие его сигналы отделы головного мозга.

Многообразие наблюдаемых цветов зависит от состава света и от особенностей работы зрительного аппарата.

Состав  света  может  быть  изучен  с помощью физических приборов и описывается однозначно распределением энергии излучения по длинам волн — спектральной плотностью мощности. (далее…)

Вверх