Логотип АС Медиа
 



Теория цвета

 

Цвет – это оптическое явление, чувственное ощущение, создаваемое глазом и мозгом. Цвет не является физической переменной и, следовательно, не имеет физических единиц измерения. Сами по себе предметы не являются цветными: ощущение цветности возникает как результат воздействия световых излучений. Видимый солнечный свет, который воспринимается как белый, освещает предмет и частично отражается. Следовательно, объект, который находится в красной зоне видимого спектра, воспринимается окрашенным в красный цвет. Объект, полностью отражающий излучение всего видимого спектрального диапазона, как правило, кажется белым, а объект, полностью поглощающий излучение, – черным.

При рассмотрении вопросов ощущения и описания цвета всегда выделяют физические и физиологические аспекты. Физические параметры определяются объективными методами, а физиологические – нет. С помощью колориметра можно определить физические характеристики цвета (цветового возбуждения), но как их интерпретирует мозг человека (восприятие цвета), можно только рассчитать. Различные научно-исследовательские группы и институты работали над созданием моделей, описывающих измерительный инструмент «глаз» и восприятие цвета мозгом. До последнего времени действуют исключительно важные для описания цвета постановления CIE – международной комиссии по освещению (CIE – Commission Internationale de l’Eclairage), принятые в 1931 г. Они регламентируют измерения цвета на основе введения эталонного наблюдателя в колориметрию.

Дальнейшее изложение не ставит целью заменить специальный учебник по теории цвета или колориметрии, а является коротким введением в проблему. Прежде всего остановимся на свойствах цвета, которые рассматриваются и играют важную роль в современной репродукционной технологии.

Для того, чтобы легче было различать отдельные составляющие, используемые для описания цвета в системе восприятия «глаз и мозг», вводятся понятия:

цветового стимула как физически измеримого излучения, отражаемого наблюдаемым предметом, и
спецификации цветовых стимулов как результата визуального восприятия наблюдателя.

Поскольку нельзя сказать, что мозг функционирует лишь как «устройство отображения» спецификации цветовых стимулов, то восприятие цвета принято также определять как чувственное ощущение, инициированное цветом в сознании.

Приборы для измерения цвета (колориметр, спектрофотометр) изначально измеряют только цветовые стимулы, по которым посредством соответствующих моделей могут быть численно выражены спецификации цветовых стимулов, а возможно также и восприятие цвета. Для этого применяются, например, стандартные колориметрические системы, принятые CIE как CIELAB и CIELUV.

В полиграфии и технологии репродукционных процессов цвет играет важную роль в качестве параметра, описывающего изображение. Поскольку мониторинг качества репродукций проводится на базе колориметрических измерений цвета и привлечения системы управления цветом, оператору необходимы знания основ колориметрии.

Часто цвет предстает перед наблюдателем в цветном окружении. Цветовое восприятие можно описать лишь методом сравнений контрастов. Так, например, нейтрально-серое цветовое поле на красном фоне приобретает зеленоватый, а на зеленом фоне красноватый оттенок (рис. 1).

Это явление и другие подобные эффекты зрительного восприятия являются факторами, оказывающими влияние на технологию обработки. Хотя практик редко обладает системным подходом в вопросах оценки цвета, он действует интуитивно верно и всегда создаст цветное изображение, кажущееся, например, нейтрально-серым на каком-то цветном фоне, хотя колориметр четко обнаружит на этом изображении наличие цветного оттенка. Следовательно, остается только отметить, что глаз человека, как правило, – исключительный инструмент сравнения цветов. Однако практически невозможно точно описать, каким покажется цвет.

Эффект одновременного контраста

Рис. 1
Эффект одновременного контраста;
пример визуального восприятия искажения цвета одного и того же серого тона за счет окружающих цветов

Исходя из этого, можно четко сформулировать цель применения теории цвета в репродукционной технологии. Все, что предназначено для решения технологических задач или применения колориметрических систем, должно быть приведено в соответствие со зрительным восприятием цвета «конечным измерительным прибором» – глазом наблюдателя. Модель зрительного восприятия изображена на рис. 14,а. На рис. 15 представлен диапазон спектра электромагнитных волн, видимых глазом человека.

В современной технологии многокрасочной репродукции применяется как аддитивный, так и субтрактивный синтез цвета. Формирование яркостной составляющей с помощью сложения отдельных излучений называют аддитивным синтезом цвета (рис. 2). При субтрактивном синтезе цвета наблюдается уменьшение яркости (рис. 3). Классификации аддитивного и субтрактивного смешения цветов не существует, хотя часто полагают, что основные цвета, например, для аддитивного синтеза – это красное, зеленое и синее излучение, а для субтрактивного – голубая, пурпурная, желтая и черная краски. Важнее то, что в различных процессах синтеза наблюдается либо увеличение светлоты, либо ее уменьшение. Так, при аддитивном синтезе цвета лучи, испускание которых соответствует нескольким цветам, одновременно достигают сетчатки глаза. При этом цветовые ощущения складываются. В случае субтрактивного синтеза цвета никакого смешения цветов не происходит, а специальный состав цвета формируется последовательным наложением отдельных цветов (красочных слоев) подобно тому, как это происходит при сложении стеклянных светофильтров, формирующем кривые спектрального пропускания.

Аддитивный синтез цвета

Рис. 2
Аддитивный синтез цвета с применением трех основных излучений:
красного, зеленого и синего

Субтрактивный синтез цвета

Рис. 3
Субтрактивный синтез цвета с применением трех основных красок:
голубой, пурпурной, желтой

В репродукционных процессах редко встречаются чисто аддитивный или чисто субтрактивный синтез цвета. Например, в многокрасочной репродукции имеет место как аддитивный, так и субтрактивный синтез (рис. 18). При изображении цвета на мониторе наблюдается почти идеальный аддитивный синтез цвета, а при наложении различных цветных прозрачных материалов – практически идеальный субтрактивный синтез цвета.

Чтобы, например, определить основную настройку монитора, на практике часто используется термин «цветовая температура». Введение этого термина следует из того, что во многих искусственных источниках света видимое излучение получается нагреванием материала (например, раскаленная металлическая нить в лампе накаливания). В тепловых источниках энергия излучения и ее спектральное распределение зависят от температуры и поглощающей способности. Вообще считается, что чем в большей степени тело поглощает видимое излучение, тем больше энергия его излучения при данной температуре.

Теоретически наибольшую энергию излучения имеет «абсолютно черное тело», при этом энергия излучения, в свою очередь, рассчитывается как функция температуры. Теоретически черное тело, известное как излучатель Планка, часто на практике используется в качестве эталона сравнения цветовой температуры, поскольку многие реальные источники света имеют спектральный состав, подобный спектральному составу излучения черного тела. Температура абсолютно черного тела, при которой цвета излучателя Планка и реального источника наиболее близки друг другу, называется цветовой температурой или наиболее подобной цветовой температурой. Распределение излучения абсолютно черного тела показано на рис. 4. Можно видеть, что вместе с повышением температуры не только увеличивается общая энергия излучения, но также изменяется и ее спектральное распределение.

Распределение энергии излучения абсолютно черного тела

Рис. 4
Распределение энергии излучения абсолютно черного тела
в зависимости от температуры (К – абсолютная температура по Кельвину)

Предпринимались многие попытки описать цвет источника излучения одним числом, а именно цветовой температурой в кельвинах. В целом считается, что самые низкие цветовые температуры, например на мониторе, соответствуют красно-желтым цветам (по ощущению теплым), а высокие цветовые температуры приводят к голубоватым цветам (по ощущению холодным). Конечно, величина цветовой температуры не заменит точного описания цветовых стимулов, однако является опробованным и проверенным способом приближенного описания свойств источников излучения и источников трех основных цветов. Верно также и то, что с помощью цветовой температуры возможно описать относительно малое
количество цветов.

 

<< Назад Вперед >>
В начало
На страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

 

С разрешения компании «Гейдельберг-СНГ»
© Heidelberger Druckmaschinen AG