September 14, 2024

Что мы видим на самом деле?  Часть 1.

Цвет - это свет. Да! Вот так вот просто.

Когда мы смотрим на клубнику, мы видим красный цвет. Но почему именно красный?

Дело в свете. Свет состоит из волн разной длины, формирующих спектр цветов. Но что же происходит с поверхностью клубники, отчего она выглядит красной? Всё дело в пигментах, которые присутствуют в её кожице. Эти пигменты поглощают все цвета спектра, кроме одного — красного, который они отражают, и именно его мы видим.

Как мы определяем цвет?

Колбочки

Колбочки — это фоторецепторные клетки в сетчатке глаза, которые отвечают за цветовое зрение. В человеческом глазу есть три типа колбочек, чувствительных к разным длинам волн света, что позволяет различать цвета.

В сетчатке человека есть три типа колбочек, каждый из которых чувствителен к различным длинам волн света:

  • S-колбочки (Short-wavelength): Чувствительны к коротким волнам света, которые соответствуют синему цвету. Максимальная чувствительность этих колбочек приходится на длину волны около 420 нм. Преимущественно синие цвета.
  • M-колбочки (Medium-wavelength): Чувствительны к средним волнам света, которые соответствуют зелёному цвету. Максимальная чувствительность этих колбочек — около 530 нм. Преимущественно зелёные цвета.
  • L-колбочки (Long-wavelength): Чувствительны к длинным волнам света, которые соответствуют красному цвету. Максимальная чувствительность — около 560 нм. Преимущественно красные цвета.

Мозг обрабатывает сигналы от трех типов колбочек и на основе их комбинаций формирует восприятие цвета. Например, если активируются L- и M-колбочки, человек видит жёлтый цвет.

Если какой-либо тип колбочек отсутствует или функционирует неправильно, это может привести к цветовой слепоте. Наиболее распространенная форма — дальтонизм (красно-зелёная цветовая слепота), при которой человек имеет дефектные L- или M-колбочки.

Разложение света на спектры

Цвет на самом деле субъективен.

Современные исследования показывают, что свет сам по себе не обладает цветом, а представляет собой электромагнитные волны определенной длины. Цвет возникает как результат интерпретации мозгом этих волн. Таким образом, цвет действительно является субъективным переживанием, а не объективным свойством света или объекта.

Предпочтение к определённым цветам — сложное явление, определяемое множеством факторов, включая биологические, психологические, культурные и личные аспекты. В разных культурах цвета имеют разные символические значения. Например, в западных странах белый цвет ассоциируется с чистотой и невинностью, тогда как в некоторых восточных культурах он символизирует траур. Культурные ассоциации могут существенно влиять на наши предпочтения.

Цветовые гармонии, как мы их понимаем сегодня, ещё не существовали в прошлом. Со временем человечество искало способы воссоздания цвета. Развитие технологий цветопередачи не только открыло новые горизонты для искусства и фотографии, но и оказало влияние на повседневную жизнь. Цветные изображения стали стандартом в СМИ, рекламе, дизайне интерьеров и моде, что позволило дизайнерам и художникам более точно передавать эмоциональное и эстетическое значение цветовых решений.

Смешивание.

Вы когда-нибудь задумывались, как создаются цвета в разных областях искусства и технологии? Давайте разберёмся в двух основных методах смешивания цветов: субтрактивном и аддитивном.

Субтрактивное смешивание:

  1. Что это? Этот метод мы видим в живописи, печати и везде, где используются краски и пигменты. Он работает по принципу поглощения света.
  2. Основные цвета: Циан, маджента и жёлтый (CMY). Когда смешиваем эти цвета, они поглощают определённые длины волн света, создавая новые оттенки.
  3. Пример: Если смешать жёлтый и синий пигменты, получится зелёный. Это происходит, потому что пигменты поглощают (или вычитают) часть света, оставляя только те волны, которые мы видим как зелёный.

Аддитивное смешивание:

  1. Что это? Этот метод используется в современных дисплеях и освещении, таких как экраны телевизоров и мониторов. Он основывается на принципе сложения света.
  2. Основные цвета: Красный, зелёный и синий (RGB). Когда свет этих цветов комбинируется, они создают белый свет.
  3. Пример: Если на экране смешиваются красный и зелёный свет, они создают жёлтый. Все три цвета вместе образуют белый, так как их волны складываются и создают новый цвет.

Так что в следующий раз, когда будете смотреть на свой экран или разглядывать картину, вспомните, какой метод смешивания цветов был использован, и как это влияет на восприятие цвета.

Математика.

International Commission on Illumination

CIE (International Commission on Illumination) — это Международная комиссия по освещению, основанная в 1913 году. Она является ведущей организацией, занимающейся стандартами и исследованиями в области освещения и цветопередачи.

Один из самых значимых вкладов CIE — разработка цветового пространства CIE XYZ в 1931 году. Это пространство было создано для стандартизации цветового восприятия и предоставляет универсальную основу для описания цветов независимо от устройства или среды. В CIE XYZ каждый цвет можно описать как комбинацию трёх координат (X, Y и Z), которые представляют собой разные аспекты цвета.

XYZ Diagram

Для создания этой среды использовались данные тех самых колбочек внутри наших глаз.

XYZ Chromaticity Diagram

Но к сожалению, эти данные не равномерны, так как не учитывают светлоту оттенка, а потому представили новую модель CIE LUV.

CIE LUV

Теперь она учитывает светлоту оттенка, расстояние от зелёного к красному и расстояние от синего к жёлтому (крайние точки).

Для общего понимания, в печати, в фотографии и цифре используется CIE L*a*b.

L*a*b

Но представленные модели отличаются от RGB. Потому как его концепция основана на методе сложения (additive).

В следующем посте мы разберём то, как формируются методы управления цветом, их профили, а так же как работает формирование картинки из линейных данных. Поздравляю всех с прохождением первой части!
Подписываемся и приглашаем друзей, дальше будет интересно.

https://t.me/volumorphechoes