Колір

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Спектр видимого світла

Ко́лір (ба́рва) — суб'єктивна характеристика світла, яка відображає здатність людського зору розрізняти довжину хвилі електромагнітних коливань у області видимого світла. Сприйнятий колір (випромінювання або об'єкта) залежить від його спектру та від психофізіологічного стану людини.

Розрізняють спектральні і неспектральні хроматичні кольори (наприклад, пурпурний або брунатний колір), а також ахроматичні кольори (білий, сірий, чорний).

Неоднозначність поняття «колір»[ред.ред. код]

Спектр на моніторі (праворуч додано неспектральний пурпуровий сегмент).
Яскравість червоного, зеленого та синього прямокутників під спектром відповідає відносний інтенсивності відчуття на кожнім з трьох незалежних типів рецепторів людського зору — колбочок

Поняття колір має 2 сенси: воно може стосуватися як психологічного відчуття, викликаного відбиттям світла від певного об'єкта (помаранчевий апельсин), так і бути однозначною характеристикою самих джерел світла (помаранчеве світло). Тому слід зауважити, що в тих випадках, коли ми хочемо дати кольорову характеристику джерел світла, деяких назв кольору просто не існує — так, немає сірого, коричневого, бурого світла.

Відома метамерія кольору — фізіологічно еквівалентне відчуття кольору можна викликати різними наборами світлових стимулів.

Фізіологія сприйняття кольору[ред.ред. код]

Відчуття кольору виникає в мозку при збудженні і гальмуванні світлочутливих клітин — рецепторів очної сітківки людини або іншої тварини, колбочках. Вважається (хоча на сьогоднішній день так ніким і не доведено), що у людей і приматів існує три види колбочок, що розрізняються за спектральною чутливістю — ρ (умовно «червоні»), γ (умовно «зелені») і β (умовно «сині»), відповідно.[1] Світлочутливість колб невисока, тому для гарного сприйняття кольору необхідна достатня освітленість або яскравість. Найбагатші колірними рецепторами центральні частини сітківки.

Кожне колірне відчуття у людини може бути представлено у вигляді суми відчуттів цих трьох кольорів (т. зв. «трикомпонентна теорія колірного зору»). Встановлено, що рептилії, птахи та деякі риби мають ширшу область відчутного оптичного випромінювання. Вони сприймають ближній ультрафіолет (300—380 нм), синю, зелену і червону частину спектра. При досягненні необхідної для сприйняття кольору яскравості найчутливіші рецептори сутінкового зору — палички — автоматично відключаються.

Психологічно суб'єктивне сприйняття кольору залежить також від яскравості, адаптації ока до фонового світла (див. кольорова температура), від кольору сусідніх об'єктів, наявності дальтонізму та інших об'єктивних факторів; а також інших, ситуативних, психологічних моментів.

Спектральні і неспектральні кольори[ред.ред. код]

Spectrum441pxWithnm.png

Неперервний спектр кольорів можна спостерігати на дифракційної решітці. Хорошою демонстрацією спектру є природне явище веселки.

«Основні» кольори[ред.ред. код]

Вперше неперервний спектр на сім кольорів розбив Ісаак Ньютон. Це розбиття умовне і багато в чому випадкове. Швидше за все, Ньютон знаходився під впливом європейської нумерології і ґрунтувався на аналогії з сімома нотами в октаві (також на той час було відомо лише 7 планет Сонячної системи). Опубліковані у книзі «Optics» (1704), мовою оригіналу ці кольори мали такі назви — red, orange, yellow, green, blue, indigo та violet. В українській термінології основними кольорами спектру називають червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій та фіолетовий. Втім проблема відповідності кольорів в українській та англійській термінології ускладнюється тим, що сучасна англійська мова не розрізняє блакитного і синього кольорів, і обидва позначає кольором blue[2].

Відповідність основних кольорів спектру довжині електромагнітних хвиль можна представити наступною таблицею:

Колір Діапазон довжин хвиль, нм Діапазон частот, ТГц Діапазон енергії фотонів, еВ
Червоний 625—740 480—405 1,68—1,98
Помаранчевий 590—625 510—480 1,98—2,10
Жовтий 565—590 530—510 2,10—2,19
Зелений 500—565 600—530 2,19—2,48
Блакитний 485—500 620—600 2,48—2,56
Синій 440—485 680—620 2,56—2,82
Фіолетовий 380—440 790—680 2,82—3,26

Існували й інші спроби поділу спектру на основні кольори. Так, у ХХ столітті Освальд Вірт запропонував «октавну» систему (ввів 2 зелених — холодний, морський та теплий, трав'яний), але широкого розповсюдження вона не мала.

«Додаткові» кольори[ред.ред. код]

Поняття «додатковий колір» було введено за аналогією з «основним кольором». Було встановлено, що оптичне змішання деяких пар кольорів може давати відчуття білого кольору. Так, до тріади основних кольорів Червоний —Зелений —Синій додатковими є Голубий —Пурпурний —Жовтий-кольори. На колірному колі ці кольори розташовуються опозиційно, отже, кольори обох тріад чергуються. У поліграфічній практиці використовують різні набори «основних кольорів».

Змішання спектральних кольорів[ред.ред. код]

Див. також: Список кольорів
деякі кольори
Колір Зображення
ахроматичні
Чорний колір  
Сірий колір  
Сріблястий колір  
Білий колір  
інші неспектральні кольори
Золотавий колір  
Каштановий колір  
Коричневий колір  
Бурий колір  
Шамуа  
Оливковий колір  
Аква  
Аквамарин  
Бірюзовий колір  
Трав'яний колір  
Рожевий колір  
Малиновий колір  
Пурпуровий колір  
Бордо колір  
Вишневий колір  
Шоколадний колір  
Колір слонової кістки  
Хакі  
Беж  

Людина спостерігає монохроматичне випромінювання, у рідкісних випадках, більша частина світлового потоку, що поступає в око людини з навколишнього середовища,а містить різні довжини хвиль. На відміну від акустичних коливань, які при додаванні можуть утворювати враження множинності звуків, на чому ґрунтується можливість музичного мистецтва оперувати різноманітними співзвуччями, електромагнітні коливання при змішанні зливаються в певний єдиний колір, в якому людське око не може виділити складові[3]. Проблема змішання кольорів вперше була поставлена І. Ньютоном, який довів, що білий колір являє собою суміш кольорів спектру, а багатоманіття кольорів, що сприймаються оком не вичерпуються кольорами спектру.

Так, у спектрі відсутні такі кольори, як пурпуровий чи малиновий, що утворюються змішанням червоного і фіолетового спектральних кольорів. Змішуванням кольорів утворюються і так звані «ахроматичні» кольори — відтінки сірого і білого кольорів, а також бляклі кольори, які можна отримати змішуванням спектральних кольорів з білим кольором.

Ахроматичні кольори[ред.ред. код]

Відтінки сірого (в діапазоні білий — чорний) носять парадоксальну назву ахроматичних кольорів (від грец. α- заперечення, протиставлення + χρωμα — колір, тобто безбарвних кольорів). Найяскравішим ахроматичним кольором є білий, найтемнішим — чорний. Можна зауважити, що при максимальному зниженні насиченості розрізнення тону (відношення до певного кольору спектру) відтінку стає неможливим.

                                   

Вимірювання кольору[ред.ред. код]

Докладніше: колориметрія
Система CIE XYZ. Зовнішні криві лінії кордону — геометричне місце точок, що представляють кольори безперервного спектру

Відкриття кольорового спектру і неспектральних кольорів відкрило можливість до представлення усього багатоманніття кольорів певною сумішшю основних кольорів. Німецький математик Герман Грассман встановив, що при дотриманні певних умов будь-який колір можна представити як суму трьох лінійно незалежних кольорів. Наука, що вивчає властивості кольорів отримала назву колориметрія.

В Англії основними кольорами довго вважали червоний, жовтий і синій, лише в 1860 р. Максвелл запровадив адитивну систему RGB (червоний, зелений, синій). У 1931 році асоціація CIE (фр. Commission Internationale de l'Eclairage) прийняла стандартну модель «універсального кольорового простору», що отримала назву XYZ, або «нормальної кольорової системи». Підґрунтям для прийняття цієї системи стали численні експерименти з великою кількістю людей.

Ця система наразі домінує в системах відтворення кольорів для моніторів і телевізорів як така, яку легко забезпечити трьома потоками світла. В 1951 р. Енді Мюллер запропонував субтрактивну систему CMYK (Синьо-зелений, пурпурний, жовтий, чорний), яка мала переваги у поліграфії та кольоровій фотографії, і тому швидко «прижилася».

Характеристики кольору[ред.ред. код]

Кожний колір має кількісно вимірювані фізичні характеристики (спектральний склад, яскравість):

Яскравість[ред.ред. код]

Однаково насичені відтінки, що відносяться до одного й того ж кольору спектру, можуть відрізнятися один від одного ступінню яскравості. Наприклад, при зменшенні яскравості синій колір поступово наближається до чорного.

                                   

Будь-який колір при максимальному зниженні яскравості стає чорним.

Слід зазначити, що яскравість, як і інші кольорові характеристики реального забарвленого об'єкта, суттєво залежать від суб'єктивних причин, обумовлених психологією сприйняття. Так, наприклад синій колір при сусідстві з жовтим здається яскравішим.

Насиченість[ред.ред. код]

Два відтінки одного тону можуть розрізнятися ступенем насиченості. Наприклад, при зменшенні насиченості синій колір наближається до сірого.

                                   

Ясність (світлота)[ред.ред. код]

Ступінь близькості кольору до білого називають ясністю (або світлотою).

                                   

Будь-який відтінок при максимальному збільшенні ясності стає білим.

Кольоровий тон[ред.ред. код]

Будь-який хроматичний колір може бути віднесеним до певного спектрального кольору. Відтінки, що схожі з одним і тим самим кольором спектру (але розрізняються, наприклад, насиченістю і яскравістю), належать до одного і того же тону. При зміні тону, наприклад, синього кольору в зеленому напрямку спектру він змінюється на блакитний, в зворотному — на фіолетовий.

                                   

Іноді кольорові тони поділяють на теплі (червоний, помаранчевий, жовтий — відповідають відчуттю вогня) й холодні (блакитний, синій, фіолетовий — асоціюються із кригою та водою).

Застосування кольору в промисловості та дизайні[ред.ред. код]

Колір широко застосовують, як засіб для управління увагою людини. Деякі поєднання кольорів вважають привабливішими (наприклад, синій + жовтий), інші — менш (наприклад, червоний + зелений). Психологія сприйняття кольору пояснює, чому ті чи інші сполучення здатні сильно впливати на сприйняття та емоційний стан людини. [4]

Колір в цифрових технологіях[ред.ред. код]

У цифрових технологіях, як і в аналоговому телебаченні, застосовують RGB-системи. При цьому кожен компонент кольору представляється за допомогою цілих чисел у межах деякого діапазону, як правило, від 0 до степеня числа 2 мінус один (2 N — 1), що відповідає максимально можливій кількості значень, що може бути закодована певною кількістю бітів.

Найбільше поширення отримала технологія «truecolor», що передбачає 24-бітне кодування кольору. Інтенсивність кожного компоненту в цій системі кодується за допомогою 8 бітів і, таким чином, може приймати 256 значень — від 0 до 255. Загалом же «truecolor» дозволяє представити 16 777 216 (тобто 224) кольорів для кожного пікселя, що вважається достатнім для реалістичного зображення кольору.

Колір в HTML[ред.ред. код]

Докладніше: кольори HTML

Мова програмування HTML передбачає три різновиди представлення кольору.

  1. У вигляді #123ABC — три пари шіснадцяткових цифр відповідають відповідно за червоний, зелений і синій кольори.
  2. За допомогою ключових слів англійською мовою, наприклад green, black, при цьому слід мати на увазі, що браузери підтримують лише обмежену кількість таких слів.
  3. у вигляді rgb(*,*,*), де «*» — числа від 0 до 255, що позначають кількість відповідної колірної компоненти (червона, зелена, синя).

Джерела[ред.ред. код]

  1. Домасев М. В., Гнатюк С. П. Цвет, управление цветом, цветовые расчеты и измерения. СПб., Питер, 2009.
  2. en:Distinguishing blue from green in language
  3. В. В. Шаров. Свет и Цвет — М.1961
  4. http://magiccolour.ho.ua/magic1


Див. також[ред.ред. код]


Кольори веселки
Spectrum4websiteEval.gif

Червоний | Помаранчевий | Жовтий | Зелений | Блакитний | Синій | Фіолетовий