Условия возникновения цвета

1. Условия возникновения цвета.Чтобы ясно понимать, что такое цвет, сначала необходимо изучить его фундаментальные физические и психологические свойства. Цвет является результатом взаимодействия света, объекта и наблюдателя (или просмотрового прибора). При взаимодействии с объектом свет модифицируется таким образом, что просмотровый прибор такой, например, как зрение человека — воспринимает модифицированный свет как определенный цвет. Чтобы цвет (в нашем понимании этого явления) существовал, необходимо присутствие всех трех этих элементов. Теперь давайте подробнее изучим эти первоисточники цвета и начнем со света.

 

 

1.1. Излучение, свет и цвет Свет это видимая часть электромагнитного излучения. Свет имеет волновую природу. Каждая волна описывается своей длиной — расстоянием между двумя соседними гребнями. Длина волны измеряется в нанометрах (нм). Нанометр это одна миллионная часть миллиметра.Область электромагнитного излучения, видимая человеческим глазом, занимает диапазон примерно от 400 до 700 нанометров. Этот диапазон составляет всего лишь малую часть огромного спектра электромагнитных волн. Помимо видимых волн человек использует и невидимые волны. Начиная с самых коротких волн рентгеновских лучей и, кончая длинными волнами, которые улавливаются нашими теле- и радиоприемниками.

1.2. Наблюдатель Внутри человеческого глаза имеются сенсоры света, чувствительные к электромагнитным волнам, длина которых попадает в видимый спектр. Когда на эти сенсоры попадают световые волны, они посылают сигнал нашему мозгу. Затем этот сигнал интерпретируется мозгом как определенный цвет. Какой именно цвет получится в результате этой интерпретации, зависит от сочетания в свете волн различной длины. Например, если сенсоры зарегистрируют волны сразу всех длин из видимого спектра, то мозг будет воспринимать этот свет как белый.

1.2.1. Если не будет зафиксировано никаких волн с длиной волны из видимого спектра, то это значит, что никакого света нет, и мозг будет интерпретировать эту информацию как черный цвет.Итак, теперь мы знаем, как наши глаза и мозг реагируют на присутствие волн всех длин из видимого спектра и на полное отсутствие таких волн. Теперь посмотрим, как наша зрительная система реагирует на волны определенных длин. При прохождении через призму луч белого света разлагается на составляющие. Этот эксперимент показывает, что волны разной длины интерпретируются нами как разные цвета. Принято выделять следующие основные области видимого спектра: красную, оранжевую, желтую, зеленую, голубую, синюю и фиолетовую (мнемоническая формула “Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан” позволяет запомнить эти цвета по первым буквам). Цвета плавно и непрерывно переходят друг в друга, образуя радугу.Когда наша зрительная система регистрирует волны с длиной около 700 нм, мы видим красный цвет, а когда длина волны находится в диапазоне 450-500 нм, — голубой; длина волны 400 нм соответствует фиолетовому и так далее. Однако мы редко видим волны только одной длины. Наш пестрый мир гораздо сложнее. Например, когда мы видим красный объект, мы регистрируем свет, содержащий в основном волны, длина которых находится в “красном” диапазоне. Именно таким образом — в результате преобразования света — все объекты приобретают свой цвет. Мы видим мир, полный цветных объектов, потому что каждый объект посылает нам в глаза определенное сочетание длин волн. Теперь посмотрим, как на свет влияют сами объекты.

1.3. Объект Когда световые волны попадают на объект, его поверхность поглощает некоторое количество энергии спектра, а оставшаяся часть спектра отражается от объекта. Модифицированный таким образом свет, отраженный от объекта, имеет совершенно иной состав длин волн. Разные поверхности, содержащие разное количество различных пигментов, красящих веществ и красителей, генерируют различные уникальные сочетания длин волн. При попадании на отражающий объект (такой, например, как эмаль) или при прохождении через пропускающий объект (такой как пленка лака) свет может изменяться. Отраженный, проникающий или испускаемый свет и составляет то, что мы называем “цветом объекта”. Существует столько различных цветов, сколько поверхностей предметов — каждый объект влияет на цвет уникальным образом. Источники света (такие как лампы искусственного освещения) — испускают свои собственные уникальные комбинации волн.

1.4. Источники света Точное определение характеристик источника света является важной частью описания цвета во многих приложениях. Спектральный состав любого источника принято характеризовать через стандартизованный спектр излучения Абсолютно Черного Тела (АЧТ), нагретого до определенной температуры. Температура нагрева, выраженная в Кельвинах, и служит характеристикой, описывающей спектр. Стандартные источники света впервые были учреждены в 1931 году и были обозначены буквами А, В и С: Источник света типа A представляет собой лампу накаливания с цветовой температурой примерно 2856°К. Источник света типа B — это прямой солнечный свет с цветовой температурой примерно 4874°К. Источник света типа C — это непрямой солнечный свет с цветовой температурой примерно 6774°К. Впоследствии к этому набору типов добавился тип D и гипотетический тип E, а также тип F. Типу D соответствуют различные условия дневного освещения с определенной цветовой температурой. Два таких источника — D50 и D65 — это стандартные источники, широко применяемые для освещения (индексы “50” и “65” соответствуют цветовой температуре 5000°К и 6500°К соответственно).

1.4.1. Взаимодействие объекта, источника и наблюдателя Для существования нашей визуальной палитры цветов необходимо, чтобы присутствовали все три элемента — свет, объект и наблюдатель. Без света не будет электромагнитных волн различной длины; без объектов свет останется просто белым, немодифицированным; а без наблюдателя не будет того сенсорного восприятия, благодаря которому волны различной длины распознаются или регистрируются как тот или иной уникальный “цвет”. “Если красную розу никто не видит, есть ли у нее цвет?” Ответ на этот вопрос (хотя, возможно, он вас и удивит) — нет. Формально, цвет существует в виде электромагнитных волн различной длины. Однако цвет, известный нам как красный, — это лишь наше представление о красном цвете, возникающее после того, как наша система визуального восприятия отреагирует на эти самые волны определенной длины. Если нет наблюдателя, роза, по сути дела, бесцветна. Она лишь отражает определенное сочетание волн определенной длины, необходимое нам для того, чтобы видеть красный цвет… …однако цвет, который мы воспринимаем и помним как “красный”, является лишь порождением нашего мозга.

1.5. Метамерия Как было указано выше, различные источники света излучают разные сочетания длин волн. Объекты, в свою очередь, различным образом преобразуют свет. Цвет любого объекта обуславливается соотношением спектральных составляющих, отраженных "в наш глаз" пигментами, входящими в состав краски, которой окрашен предмет. Следовательно, при изменении состава спектра источника света будет изменяться и цвет предмета. Если при окраске предмета использовалась абсолютно одна и та же краска с гомогенным распределением пигментов, то цвет предмета будет изменяться одинаково при изменении цветности освещения. Если же предмет (автомобиль) был частично перекрашен, велика вероятность того, что в красках различного вида, использовавшихся при окраске его деталей, соотношение пигментов будет различно. Тогда при изменении спектра источника света станет видно, что части автомобиля, приобретают разные цвета. Этот феномен носит название метамерии. Метамерные цвета - это цвета, образованные различными комбинациями пигментов, которые совпадают по видимому цвету с эталоном при определенном спектре источника света, но отличаются при его изменении. Следовательно, наше зрение может сильно обманываться в зависимости от условий освещения.

2. Измерение цвета Итак, мы выяснили, что цвет представляет собой сложную информацию, закодированную в длинах волн, и что для упрощения и воспроизведения этой информации человеческий глаз преобразует ее в системы основных цветов. Другой способ упрощения описания цвета — описание трех атрибутов, или “размерностей”, цвета:

2.1. Оттенок – яркость – насыщенность Цветовой тон (Hue) определяет место цвета в спектре ("красный – зеленый – желтый - синий") Это главная характеристика цвета. Существуют АХРОМАТИЧЕСКИЕ цвета. Это черный, белый, и вся шкала серых между ними. Они не имеют ТОНА. Серые цвета, обычно, получаются от смешения двух и более цветов. Все остальные цвета - ХРОМАТИЧЕСКИЕ. Чистота (Saturation) - это степень удаленности от серого цвета. Представьте, как свежую траву у дороги, слой за слоем, покрывает пыль. Чем больше слоев пыли, чем слабее виден первоначально чистый зеленый цвет, тем меньше НАСЫЩЕННОСТЬ этого зеленого. Цвета с максимальной насыщенностью - это спектральные цвета. Минимальная насыщенность дает полную ахроматику (отсутствие цветового тона). Яркость (Lightness) - это положение цвета на шкале от белого до черного. Характеризуется словами "темный" или "светлый". Сравните цвет кофе и цвет кофе с молоком. Максимальной ЯРКОСТЬЮ обладает белый цвет, минимальной - черный. Некоторые цвета изначально (спектрально) светлее - (желтый), другие темнее (синий).

2.2. Система L, a, b Хорошо сбалансированная структура цветового пространства L*a*b* основана на той теории, что цвет не может быть одновременно зеленым и красным или желтым и синим. Следовательно, для описания атрибутов “красный/зеленый” и “желтый/синий” можно воспользоваться одними и теми же значениями. Когда цвет представляется в пространстве L*a*b*, величина L* обозначает яркость, a* — величину красной/зеленой составляющей, а b* — величину желтой/синей составляющей. Это цветовое пространство во многом напоминает трехмерные цветовые пространства — такие как HSL (Hue-Saturation-Lightness).

2.3. Система L c h Цветовая модель L*a*b* использует прямоугольные координаты на базе двух перпендикулярных осей: желтый-синий и зеленый-красный. Цветовая модель L*C*H° использует то же самое трехмерное пространство, что и L*a*b*, но здесь используются цилиндрические координаты Светлота (Lightness), Насыщенность (Chroma) и угол поворота Цветовой тон (Hue). Эти координаты подобны координатам модели HSL (Hue, Saturation, Lightness — Цветовой тон, Чистота, Яркость).

2.4. Цветовой круг – правила цветосмешения Цветовой круг демонстрирует соотношение между тремя первичными цветами: красным, желтым и синим и тремя вторичными цветами: зелёным, фиолетовый и оранжевый. Например, фиолетовый можно получить из двух соседних цветов - красного и синего. Аналогично, желтый при смешивании с синим дает зеленый.Цвета, расположенные друг напротив друга, называются дополнительными цветами. Например, дополнительным цветом к зеленому является красный.

2.5. Colour Guide – инструмент колориста «Colour Guide» фирмы DuPont - руководство по корректировке цвета, незаменимый инструмент для мастера, работающего с красками и формулами по цветоподбору. Здесь собраны образцы всех пигментных паст системы Centari. Пигментные пасты расположены на цветовом круге, что позволяет использовать их с большей уверенностью. Кроме этого, имеются цветовые образцы каждого компонента в чистом виде, а также в 50% смеси с белым цветом и с АМ11(средний алюминий). Таким образом, сразу становится наглядной цветовая и световая насыщенность, видна способность краски к изменению. Перламутровые компоненты представлены в чистом виде.Правильное использование «Colour Guide» укажет колористу верный путь в выборе нужного цвета для корректировки краски и поможет избежать возможных ошибок в работе.

3. Углы для цветовой оценки Что бы правильно оценить цвет, надо научиться рассматривать панели. В этой главе рассмотрены способы ориентирования при оценке образцов под тремя углами наблюдения, в настоящее время используемых DuPont.

3.1. Солиды, металлики и перламутры Существует три типа эмалей, которые обладают определенными цветовыми эффектами: цвета СОЛИД, цвета МЕТАЛЛИК и цвета ПЕРЛАМУТР.Цвета «солид» не меняют свой оттенок при изменении угла рассмотрения. В цвета «солид» окрашены приблизительно 30% автомобилей. Эти краски имеют превосходную укрывистость и легки в применении.Цвета «металлик» и «перламутр» однако, зависят от углов зрения. Добавление металлического зерна или перламутровых частиц в краску, влияет на изменение цвета при изменении угла рассмотрения. Эта особенность называется polychromaticity, или многоцветность. Если Вы смотрите на автомобиль, окрашенный в «металлик» или «перламутр», Вы заметите, что эмаль ярко светится в некоторой точке и затем постепенно темнеет, когда автомобиль поворачивает. Проиллюстрируем, почему содержащие зерно краски ведут себя таким образом. Представьте себе, что зерна алюминия как крошечные зеркала отражают весь падающий на них свет и ориентированы параллельно поверхности краски. Когда свет падает на поверхность краски, часть света отражается пигментом (цвет), а часть отражается алюминиевым зерном (яркость). В зависимости от угла зрения мы видим либо отражение от пигментов, либо от зерна. Когда свет от алюминиевого зерна отражается в сторону от наблюдателя, краска выглядит более темной, потому что преобладает отражение от пигментов.

3.2. Стандартные углы для оценки.Мы составили график из поведения обоих типов краски. Значение яркости краски расположено на оси Y, в то время как угол рассмотрения представлен на оси X. Отражение цветов «солид» не меняется с углом рассмотрения, и это может быть представлено прямой линией. Чтобы оценить цвет, используем для рассмотрения любой угол. С другой стороны, со скольких точек зрения мы должны описать визуальные свойства металликов и перламутров? Если мы ограничимся единственной точкой, информации будет недостаточно, чтобы повторить цвет. Используя только две точки, мы получили бы впечатление, что их поведение может быть представлено линейным способом, поэтому необходимо три точки, чтобы описать кривую. Большее количество точек дало бы более близкое описание кривой, но это приведёт к существенно более высокой сложности. Три точки дадут нам оптимальный результат.

3.3. Область отражения, вид сверху, вид сбоку Специалисты DuPont экспериментально установили, что три тщательно отобранных для рассмотрения угла позволяют дать оптимальную оценку цветам «металлик» и «перламутр». Эти три угла назывались «near specular», «flat» и «high». Тем временем автомобильная промышленность в значительной степени использует популярную, но неопределенную терминологию «flop» и «flip». Поэтому, специалисты DuPont решили представить собственную терминологию. Угол «near specular» остается «near specular» или «область отражения», угол «flat» становится «head on» или «вид сверху» и «high» становится «side on» или «вид сбоку».На иллюстрации показано, почему углы названы таким образом. Рассматривая панель, мы видим отражение источника света. Известно, что угол отражения света равняется углу падения. Все другие углы определены относительно угла отражения, «область отражения» расположена в 15 градусах от угла отражения. «Вид сверху» - 45 градусов от угла отражения, «вид сбоку» - 110 градусов от угла отражения. Вам необязательно помнить эти определенные числа, но Вы должны уметь располагать ваш образец так, чтобы оценить цвет правильно.

Услуги компании АвтоДата – Быстро, Недорого, Качественно

Добавить отзыв

Защитный код
Обновить

 

Оценка по фотографии
Закрыть

Click on the image to change it

политики обработки персональных данных