Основные характеристики цвета

Прежде чем перейти к рассмотрению характеристик цвета, обратимся к двум важным близким понятиям — окраска и цвет.

Под окраской понимают физические свойства поверхности предме­та — отражать или поглощать излучения определенных длин волн. Ок­раска является постоянным оптическим свойством объекта, которое не зависит от условий освещения.

Цвет — это ощущение, возникающее в мозгу человека в результате воздействия световых излучений различного состава.

Если окраска является объективной характеристикой, то цвет — субъек­тивной, так как зависит от наших ощущений. При воздействии света на цве-

Восприятие цвета на упаковке 139

тоощущающие рецепторы человек реагирует на раздражение в виде воспри­ятия цвета. Таким образом, чтобы наблюдать цвет, необходимо два основ­ных условия — наличие света и работа зрительного аппарата человека.

Попадание света на цветоощущающие рецепторы вызывает их воз­буждение. В зависимости от величины суммарной реакции цветоощу-щающих рецепторов, а также от соотношения реакций каждого из этих трех типов рецепторов зависит характер цветового ощущения.

Если излучение одинаково раздражает все рецепторы, то цвет восприни­мается как белый, серый, черный. Эти цвета называют ахроматическими.

Если цветоощущающие рецепторы раздражены неодинаково, то воз­никает ощущение хроматического цвета. Эти цвета имеют количествен­ную и качественную характеристики. Количественную — светлоту (яр­кость), качественную — цветность. Качественная характеристика зри­тельного ощущения двумерна и состоит из цветового тона и насыщен­ности. В отличие от хроматических цветов ахроматические имеют только одну количественную характеристику — светлоту (яркость).

Светлота (яркость) характеризуется количеством света, отража­емого, пропускаемого или излучаемого телом.

Светлота цвета — субъективный признак цвета. Она характеризует вызываемое им ощущение яркости и имеет смысл только при сравне­нии ряда объектов с целью определения уровня светлоты одного из объектов по отношению к другому.

Яркость определяет интенсивность светового раздражения глаза, от которой зависит мера светового ощущения — светлота. Поэтому чем больше яркость, тем больше светлота. Яркость — объективная величи­на. Ее можно измерить соответствующими приборами в отличие от свет­лоты — субъективной относительной величины.

Когда говорят о самосветящихся телах, то обычно имеют в виду яр­кость. В случае, когда речь идет о телах, отражающих свет, используют термин «светлота».

Цвета, качественно одинаковые, но отличающиеся светлотой, вызы­вают совершенно различные ощущения. Так, цвет при достаточной свет­лоте являясь желтым, при малой светлоте будет казаться коричневым. С другой стороны, для каждого цвета можно подобрать нейтрально-се­рый, обладающий такой же светлотой. Светлота, являющаяся количе­ственной характеристикой цвета, имеется как у ахроматических, так и хроматических цветов. Поэтому по светлоте эти цвета можно сравни­вать друг с другом. Таким образом, светлоту можно определять как ха­рактеристику цветового восприятия освещенной или светящейся повер­хности, позволяющую представить эту поверхность в виде эквивалента некоторого поля серой шкалы.

Глава 5

Цветовой тон — основной признак цвета, характеризующий отли­чие одного цвета от другого и качественно определяемый словами (поня­тиями, названиями) — например, синий, розовый, коричневый и т.д.

Цветовой тон определяется спектральным составом света, воздей­ствующего на цветоощущающие рецепторы. Другими словами, цве­товой тон определяется теми рецепторами, которые дают наиболь­шую реакцию.

Для монохроматических излучений цветовой тон определяется длиной волны излучения. Для цветов, характеризующихся слож­ным спектральным составом, — соотношением количеств света раз­личных длин волн.

Насыщенность характеризует степень отличия хроматического цве­та от ахроматического. Чем яснее выражен цветовой тон, тем больше насыщенность цвета. Практически она характеризует интенсивность ощущения цветового тона. Самыми насыщенными являются спектраль­ные цвета.

Между насыщенностью и светлотой есть четкая зависимость. С уве­личением насыщенности светлота уменьшается. Наименьшая светлота характерна для самых насыщенных — спектральных цветов. Поэтому, например, насыщенный зеленый цвет воспринимается как темно-зеле­ный, а ненасыщенный — как светло-зеленый.

Вследствие того, что цветовой тон, насыщенность и светлота исполь­зуются для описания зрительных ощущений, их часто называют субъек­тивными характеристиками цвета, в отличие от объективных, опреде­ляемых с помощью измерительных приборов.

Измерение объективных (или психофизических) характеристик — доминирующей длины волны Л_дом (характеризует цветовой тон), чис­тоты цвета р (характеризует насыщенность) и яркости В — основано на том, что спектр содержит все цвета, кроме пурпурных. Поэтому к любо­му световому излучению, кроме пурпурного, можно подобрать тожде­ственный по цвету монохроматический.

На рис. 5.20 приведен схематический пример, иллюстрирующий сущ­ность определения характеристик. Оно основано на сравнении измеря­емого цвета и эталонного. На рис. 5.20 эталонным служит монохрома­тическое излучение М, выделяемое щелью из спектра. Так как измеря­емый цвет Ц и монохроматический М различаются по насыщенности, то к эталонному цвету М добавляется белый Б. Добившись идентично­сти по светлоте и цветности между эталонным цветом и измеряемым, находят психофизические характеристики цвета.

Восприятие цвета на упаковке

<^/2^

Рис. 5.20. Схема измерения цвета

Яркость В определяется количеством излучения эталонного цвета.

Длина волны X монохроматического цвета, тождественного по цве­товому тону измеряемому, характеризует цветовой тон и называется до­минирующей длиной волны.

(Колориметрическая) чистота цвета р дает представление о насы­щенности измеряемого цвета относительно цвета монохроматического излучения того же цветового тона:

Р =

В,

4+4

(5.12)

где 5, — яркость монохроматического излучения; Б, — яркость белого

излучения.