Barva - Color

Barevný efekt-sluneční světlo prosvítající vitrážemi na koberec ( mešita Nasir-ol-Molk v Shirazu , Írán )
Barvy se mohou lišit v závislosti na okolních barvách a tvarech. V tomto optickém klamu mají dva malé čtverečky přesně stejnou barvu, ale ten pravý vypadá o něco tmavší.

Barva ( americká angličtina ) nebo barva ( Commonwealth English ) je vizuální vjemová vlastnost odpovídající u lidí kategoriím nazývaným červená , modrá , žlutá atd. Barva pochází ze spektra světla (distribuce síly světla proti vlnové délce ) interagujícího v oku se spektrální citlivostí světelných receptorů . Barevné kategorie a fyzikální specifikace barev jsou také spojeny s předměty nebo materiály na základě jejich fyzikálních vlastností, jako je absorpce světla, odraz nebo emisní spektra. Definováním barevného prostoru lze barvy číselně identifikovat podle jejich souřadnic.

Protože vnímání barvy vychází z měnící se spektrální citlivosti různých typů kuželových buněk v sítnici na různé části spektra, barvy mohou být definovány a kvantifikovány podle míry, do jaké tyto buňky stimulují. Tyto fyzikální nebo fyziologické kvantifikace barvy však zcela nevysvětlují psychofyzické vnímání barevného vzhledu.

Věda o barvách se někdy nazývá chromatika , kolorimetrie nebo jednoduše věda o barvách . Zahrnuje vnímání barev ze strany lidského oka a mozku, původ barvy v materiálech, teorie barev v oboru , a fyziku z elektromagnetického záření ve viditelné oblasti (to znamená, že to, co se běžně označuje jednoduše jako světlo ).

Fyzika barev

Souvislé optické spektrum vykreslené do barevného prostoru sRGB .
Barvy spektra viditelného světla
Barva
Interval vlnové délky
Frekvenční
interval
Červené ~ 700–635 nm ~ 430–480 THz
oranžový ~ 635–590 nm ~ 480–510 THz
Žlutá ~ 590–560 nm ~ 510–540 THz
Zelená ~ 560–520 nm ~ 540–580 THz
Tyrkysová ~ 520–490 nm ~ 580–610 THz
Modrý ~ 490–450 nm ~ 610–670 THz
fialový ~ 450–400 nm ~ 670–750 THz
Barva, vlnová délka, frekvence a energie světla
Barva
(nm)

(THz)

(μm −1 )

(eV)

(kJ mol −1 )
Infračervený > 1000 <300 <1,00 <1,24 <120
Červené 700 428 1,43 1,77 171
oranžový 620 484 1,61 2,00 193
Žlutá 580 517 1,72 2.14 206
Zelená 530 566 1,89 2.34 226
Tyrkysová 500 600
Modrý 470 638 2.13 2.64 254
Fialová (viditelná) 420 714 2.38 2,95 285
Blízko ultrafialového záření 300 1000 3,33 4.15 400
Daleko ultrafialové <200 > 1500 > 5,00 > 6,20 > 598

Elektromagnetické záření se vyznačuje vlnovou délkou (nebo frekvencí ) a intenzitou . Když je vlnová délka ve viditelném spektru (rozsah vlnových délek, které mohou lidé vnímat, přibližně od 390  nm do 700 nm), je znám jako „viditelné světlo “.

Většina světelných zdrojů vyzařuje světlo na mnoha různých vlnových délkách; spektrum zdroje je distribuce udávající jeho intenzitu na každé vlnové délce. Přestože spektrum světla přicházejícího do oka z daného směru určuje barevný vjem v tomto směru, existuje mnohem více možných spektrálních kombinací než barevných vjemů. Ve skutečnosti lze barvu formálně definovat jako třídu spekter, která dávají vznik stejnému barevnému pocitu, ačkoli takové třídy by se u různých druhů velmi lišily a v menší míře u jedinců stejného druhu. V každé takové třídě se členové nazývají metamery dané barvy. Tento efekt lze vizualizovat porovnáním spektrálních distribucí světelných zdrojů a výsledných barev.

Spektrální barvy

Známé barvy duhy ve spektru - pojmenované latinským výrazem pro vzhled nebo zjevení od Isaaca Newtona v roce 1671 - zahrnují všechny barvy, které lze vytvořit viditelným světlem pouze s jedinou vlnovou délkou, čistými spektrálními nebo monochromatickými barvami . Tabulka vpravo ukazuje přibližné frekvence (v tera hertzech ) a vlnové délky (v nanometrech ) pro různé čisté spektrální barvy. Uvedené vlnové délky jsou měřeny ve vzduchu nebo vakuu (viz index lomu ).

Tabulka barev by neměla být interpretována jako konečný seznam - čisté spektrální barvy tvoří souvislé spektrum a jak je lingvisticky rozděleno do odlišných barev, je otázkou kultury a historické nepředvídatelnosti (i když lidé na celém světě dokázali, že vnímají barvy v Stejným způsobem). Společný seznam identifikuje šest hlavních pásem: červené, oranžové, žluté, zelené, modré a fialové. Newtonovo pojetí zahrnovalo sedmou barvu, indigovou , mezi modrou a fialovou. Je možné, že to, co Newton označoval jako modré, je bližší tomu, co je dnes známé jako azurová , a že indigo bylo prostě tmavě modré indigové barvivo, které se v té době dováželo.

Intenzita spektrální barvy, vztaženo na kontextu, ve kterém je veden, může významně změnit jeho vnímání; například oranžově žlutá s nízkou intenzitou je hnědá a žlutozelená s nízkou intenzitou je olivově zelená .

Barva předmětů

Barva předmětu závisí na fyzice objektu v jeho prostředí, fyzice světla v jeho prostředí a charakteristikách vnímajícího oka a mozku . Fyzicky lze říci, že objekty mají barvu světla opouštějícího své povrchy, pokud cestuje vakuem prostoru rychlostí c a neprochází fyzickým médiem, jako je hranol . Vnímaná barva obvykle závisí na spektru dopadajícího osvětlení, rychlosti vln , odrazových vlastnostech povrchu a potenciálně na úhlech osvětlení a pozorování. Některé předměty světlo nejen odrážejí, ale také světlo propouštějí nebo vydávají, což také přispívá k barvě. Vnímání barvy objektu objektem diváka závisí nejen na spektru světla opouštějícího jeho povrch, ale také na řadě kontextových podnětů, takže barevné rozdíly mezi objekty lze rozeznat většinou nezávisle na světelném spektru, pozorovacím úhlu atd. Tento efekt je známý jako stálost barev .

Horní disk a dolní disk mají přesně stejnou barvu objektivu a jsou ve shodném šedém prostředí; na základě kontextových rozdílů vnímají lidé čtverce jako různé odrazy a mohou barvy interpretovat jako různé barevné kategorie; podívejte se na stínovou iluzi dáma .

Lze zobecnit některá zobecnění fyziky, přičemž prozatím zanedbáváme vjemové efekty:

  • Světlo přicházející na neprůhledný povrch je buď odraženozrcadlově “ (to znamená způsobem zrcadla), rozptýlené (to znamená odražené s difuzním rozptylem) nebo absorbované - nebo nějaká jejich kombinace.
  • Neprůhledné objekty, které neodrážejí zrcadlově (které mívají drsné povrchy), mají svou barvu určenou tím, které vlnové délky světla silně rozptylují (přičemž světlo, které není rozptýlené, je absorbováno). Pokud objekty rozptylují všechny vlnové délky se zhruba stejnou silou, vypadají bílé. Pokud absorbují všechny vlnové délky, vypadají černé.
  • Neprůhledné objekty, které zrcadlově odrážejí světlo různých vlnových délek s různou účinností, vypadají jako zrcadla zabarvená barvami určenými těmito rozdíly. Předmět, který odráží část zlomku dopadajícího světla a absorbuje zbytek, může vypadat černě, ale může být i slabě odrazivý; příklady jsou černé předměty potažené vrstvami smaltu nebo laku.
  • Objekty, které propouštějí světlo, jsou buď průsvitné (rozptyl propouštějícího světla), nebo průhledné (nerozptylující procházející světlo). Pokud také absorbují (nebo odrážejí) světlo různých vlnových délek odlišně, jeví se jako zabarvené barvou určenou povahou této absorpce (nebo té odrazivosti).
  • Objekty mohou vyzařovat světlo, které generují z excitovaných elektronů, spíše než pouze odrážet nebo přenášet světlo. Elektrony mohou být buzeny v důsledku zvýšené teploty ( žhavení ), v důsledku chemických reakcí ( chemiluminiscence ), po absorpci světla jiných frekvencí („ fluorescence “ nebo „ fosforescence “) nebo z elektrických kontaktů jako u světelných diod , popř. jiné světelné zdroje .

Abychom to shrnuli, barva předmětu je komplexním výsledkem jeho povrchových vlastností, jeho přenosových vlastností a jeho emisních vlastností, což vše přispívá ke kombinaci vlnových délek ve světle opouštějícím povrch objektu. Vnímaná barva je pak dále podmíněna povahou okolního osvětlení a barevnými vlastnostmi jiných blízkých předmětů a dalšími charakteristikami vnímajícího oka a mozku.

Vnímání

Při zobrazení v plné velikosti obsahuje tento obrázek asi 16 milionů pixelů, z nichž každý odpovídá jiné barvě v celé sadě barev RGB. Lidské oko dokáže rozlišit asi 10 milionů různých barev.

Vývoj teorií barevného vidění

Ačkoli Aristoteles a další starověcí vědci již psali o povaze světla a barevného vidění , světlo bylo identifikováno jako zdroj barevného vjemu až v Newtonu . V roce 1810 vydal Goethe svou obsáhlou teorii barev, ve které poskytl racionální popis zkušenosti s barvami, která „nám říká, jak vzniká, nikoli co to je“. (Schopenhauer)

V roce 1801 Thomas Young navrhl svou trichromatickou teorii , založenou na pozorování, že jakékoli barvě by mohla odpovídat kombinace tří světel. Tuto teorii později upřesnili James Clerk Maxwell a Hermann von Helmholtz . Jak říká Helmholtz, „principy Newtonova zákona směsi byly experimentálně potvrzeny Maxwellem v roce 1856. Youngova teorie barevných vjemů, stejně jako mnoho jiného, ​​čehož tento úžasný vyšetřovatel dosáhl v předstihu, zůstala bez povšimnutí, dokud na ni Maxwell neupevnil pozornost. . "

Ve stejné době jako Helmholtz, Ewald Hering vyvinul teorii oponentského procesu barvy s tím, že barevná slepota a afterimages se obvykle vyskytují ve dvojicích soupeřů (červeno-zelená, modro-oranžová, žluto-fialová a černo-bílá). Nakonec tyto dvě teorie byly syntetizovány v roce 1957 Hurvichem a Jamesonem, kteří ukázali, že zpracování sítnice odpovídá trichromatické teorii, zatímco zpracování na úrovni laterálního geniculárního jádra odpovídá teorii oponenta.

V roce 1931 mezinárodní skupina odborníků známá jako Commission internationale de l'éclairage ( CIE ) vyvinula matematický barevný model, který zmapoval prostor pozorovatelných barev a každému přidělil sadu tří čísel.

Barva v oku

Normalizované typické reakce lidských kuželových buněk (typy S, M a L) na monochromatické spektrální podněty

Schopnost lidského oka rozlišovat barvy je založena na různé citlivosti různých buněk sítnice na světlo různých vlnových délek . Lidé jsou trichromatičtí - sítnice obsahuje tři typy barevných receptorových buněk neboli čípků . Jeden typ, relativně odlišný od ostatních dvou, nejvíce reaguje na světlo, které je vnímáno jako modré nebo modrofialové, s vlnovými délkami kolem 450 nm ; kužely tohoto typu se někdy nazývají kužely s krátkou vlnovou délkou nebo S kužely (nebo zavádějící, modré kužely ). Další dva typy jsou geneticky a chemicky úzce příbuzné: kužely střední vlnové délky , M kužely nebo zelené kužely jsou nejcitlivější na světlo vnímané jako zelené, s vlnovými délkami kolem 540 nm, zatímco kužely s dlouhou vlnovou délkou , L kužely nebo červené kužely jsou nejcitlivější na světlo, které je vnímáno jako zelenožluté, s vlnovými délkami kolem 570 nm.

Světlo, bez ohledu na to, jak složité je jeho složení vlnových délek, je okem redukováno na tři barevné složky. Každý typ kužele dodržuje princip univariance , který spočívá v tom, že výstup každého kužele je určen množstvím světla, které na něj dopadá přes všechny vlnové délky. Pro každé místo ve zorném poli poskytují tři typy čípků tři signály na základě míry, do jaké je každý stimulován. Tato množství stimulace se někdy nazývají tristimulové hodnoty .

Křivka odezvy jako funkce vlnové délky se liší pro každý typ kužele. Protože se křivky překrývají, některé hodnoty trojúhelníků se nevyskytují pro žádnou kombinaci přicházejícího světla. Například není možné stimulovat pouze kužely střední vlnové délky (takzvané „zelené“); ostatní kužely budou nevyhnutelně do určité míry stimulovány současně. Soubor všech možných hodnot trojúhelníku určuje barevný prostor člověka . Odhaduje se, že lidé dokážou rozlišit zhruba 10 milionů různých barev.

Druhý typ buňky citlivé na světlo v oku, tyč , má jinou křivku odezvy. V normálních situacích, kdy je světlo dostatečně jasné, aby silně stimulovalo čípky, tyče nehrají při vidění prakticky žádnou roli. Na druhou stranu, při slabém světle jsou kužely pod stimulovány a ponechávají pouze signál z tyčí, což má za následek bezbarvou odezvu. (Kromě toho jsou tyčinky v „červeném“ rozsahu sotva citlivé na světlo.) Za určitých podmínek přechodného osvětlení může odezva tyče a slabá reakce kužele společně vést k barevné diskriminaci, která není způsobena pouze reakcemi kužele. Tyto efekty jsou shrnuty také v Kruithofově křivce , která popisuje změnu barevného vnímání a příjemnosti světla jako funkci teploty a intenzity.

Barva v mozku

Jsou zobrazeny vizuální hřbetní proud (zelený) a ventrální proud (purpurový). Ventrální proud je zodpovědný za vnímání barev.

Zatímco mechanismy barevného vidění na úrovni sítnice jsou dobře popsány z hlediska hodnot tristimulu, zpracování barev po tomto bodě je organizováno odlišně. Dominantní teorie barevného vidění navrhuje, aby se barevné informace přenášely z oka třemi oponentskými procesy neboli oponentskými kanály, z nichž každý je vytvořen ze surového výstupu kuželů: červeno -zelený kanál, modro -žlutý kanál a černý –Kanálový „jasový“ kanál. Tato teorie byla podpořena neurobiologií a odpovídá za strukturu naší subjektivní barevné zkušenosti. Konkrétně vysvětluje, proč lidé nemohou vnímat „načervenalé zelené“ nebo „nažloutlé modré“, a předpovídá barevné kolečko : je to soubor barev, pro které alespoň jeden ze dvou barevných kanálů měří hodnotu v jednom ze svých extrémů .

Přesná povaha vnímání barev nad rámec již popsaného zpracování a skutečně stav barvy jako rysu vnímaného světa nebo spíše jako rysu našeho vnímání světa - typ qualia - je otázkou složitých a pokračujících filozofických spor.

Nestandardní vnímání barev

Nedostatek barev

Pokud jeden nebo více typů barevných snímacích kuželů osoby chybí nebo méně reaguje na přicházející světlo, než je obvyklé, tato osoba dokáže rozlišit méně barev a říká se, že je barevně nedostatečná nebo barvoslepá (ačkoli tento druhý termín může být zavádějící; téměř všechny jedinci s nedostatkem barev mohou rozlišit alespoň některé barvy). Některé druhy nedostatku barev jsou způsobeny anomáliemi v počtu nebo povaze čípků v sítnici. Jiné (jako centrální nebo kortikální achromatopsie ) jsou způsobeny neurálními anomáliemi v těch částech mozku, kde probíhá vizuální zpracování.

Tetrachromacie

Zatímco většina lidí je trichromatická (má tři typy barevných receptorů), mnoho zvířat, známých jako tetrachromáty , má čtyři typy. Patří sem některé druhy pavouků , většina vačnatců , ptáci , plazi a mnoho druhů ryb . Jiné druhy jsou citlivé pouze na dvě barevné osy nebo barvu vůbec nevnímají; nazývají se dichromaty a monochromaty . Rozlišuje se mezi retinální tetrachromatikou (se čtyřmi pigmenty v kuželových buňkách v sítnici, ve srovnání se třemi u trichromatů) a funkční tetrachromatikou (která má schopnost vylepšovat barevné rozlišení na základě tohoto sítnicového rozdílu). Až polovina všech žen jsou retinální tetrachromaty. Tento jev nastává, když jedinec obdrží dvě mírně odlišné kopie genu pro buď střednědobém a dlouhodobém vlnové délky kuželů, které jsou prováděny na X chromozomu . Aby měl člověk dva různé geny, musí mít dva chromozomy X, a proto se tento jev vyskytuje pouze u žen. Existuje jedna vědecká zpráva, která potvrzuje existenci funkčního tetrachromátu.

Synestézie

V určitých formách synestézie / ideastézie povede vnímání písmen a číslic ( grafém – barevná synestézie ) nebo slyšení hudebních zvuků (hudba – barevná synestézie) k neobvyklým dalším zkušenostem s viděním barev. Behaviorální a funkční neuroimagingové experimenty ukázaly, že tyto barevné zážitky vedou ke změnám v behaviorálních úkolech a vedou ke zvýšené aktivaci mozkových oblastí zapojených do vnímání barev, což dokazuje jejich realitu a podobnost se skutečnými barevnými vjemy, byť vyvolávanými nestandardní cestou .

Afterimages

Po vystavení silnému světlu v rozsahu jejich citlivosti se fotoreceptory daného typu znecitliví. Několik sekund poté, co světlo přestane, budou nadále signalizovat méně silně, než by jinak. Barvám pozorovaným během tohoto období se zdá, že postrádají barevnou složku detekovanou znecitlivenými fotoreceptory. Tento efekt je zodpovědný za fenomén následných obrazů , kdy oko může i po odvrácení pohledu od něj nadále vidět jasnou postavu, ale v doplňkové barvě .

Afterimage efekty byly také použity umělci, včetně Vincenta van Gogha .

Stálost barvy

Když umělec používá omezenou paletu barev , lidské oko má tendenci to kompenzovat tím, že vidí jakoukoli šedou nebo neutrální barvu jako barvu, která chybí v barevném kolečku. Například v omezené paletě skládající se z červené, žluté, černé a bílé se směs žluté a černé bude jevit jako zelená, směs červené a černé se bude objevovat jako paleta fialové a čistě šedá vůně vypadat modravě.

Trichromatická teorie je striktně pravdivá, když je vizuální systém v pevném stavu adaptace. Ve skutečnosti se vizuální systém neustále přizpůsobuje změnám v prostředí a porovnává různé barvy ve scéně, aby se snížily účinky osvětlení. Pokud je scéna osvětlena jedním světlem a poté druhým, dokud je rozdíl mezi světelnými zdroji v rozumném rozsahu, barvy ve scéně se nám zdají relativně konstantní. Toto studoval Edwin H. Land v 70. letech minulého století a vedlo k jeho retinexové teorii stálosti barev .

Oba jevy jsou snadno vysvětleny a matematicky modelovány pomocí moderních teorií chromatické adaptace a barevného vzhledu (např. CIECAM02 , iCAM). Trichromatickou teorii vidění není třeba zavrhovat, ale spíše ji lze vylepšit porozuměním tomu, jak se vizuální systém přizpůsobuje změnám v pozorovacím prostředí.

Pojmenování barev

Tento obrázek obsahuje milion pixelů, z nichž každý má jinou barvu

Barvy se liší několika různými způsoby, včetně odstínu (odstíny červené , oranžové , žluté , zelené , modré a fialové ), sytosti , jasu a lesku . Některá barevná slova jsou odvozena od názvu předmětu této barvy, například „ oranžová “ nebo „ losos “, zatímco jiná jsou abstraktní, například „červená“.

V roce 1969 studie Základní barevné požadavky : Jejich univerzálnost a evoluce , Brent Berlin a Paul Kay popisují vzor v pojmenování „základní“ barvy (jako „červený“, ale ne „červeno-oranžové“ nebo „tmavě červené“ nebo „Blood Red“ což jsou „odstíny“ červené). Všechny jazyky, které mají dva „základní“ názvy barev, rozlišují tmavé/studené barvy od jasných/teplých barev. Další barvy, které je třeba rozlišovat, jsou obvykle červená a poté žlutá nebo zelená. Všechny jazyky se šesti „základními“ barvami zahrnují černou, bílou, červenou, zelenou, modrou a žlutou. Vzor obsahuje až dvanáct: černá, šedá, bílá, růžová, červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, fialová, hnědá a azurová (odlišná od modré v ruštině a italštině , ale ne v angličtině).

V kultuře

Barvy, jejich význam a asociace mohou hrát hlavní roli v uměleckých dílech, včetně literatury.

Asociace

Jednotlivé barvy mají řadu kulturních asociací, jako jsou národní barvy (obecně popsané v jednotlivých barevných článcích a barevná symbolika ). Pole barvy psychologie pokusy identifikovat účinky barev na lidské emoce a aktivity. Chromoterapie je forma alternativní medicíny přisuzovaná různým východním tradicím. Barvy mají v různých zemích a kulturách různé asociace.

Bylo prokázáno, že různé barvy mají vliv na poznávání. Vědci například na rakouské univerzitě v Linci prokázali, že červená barva výrazně snižuje kognitivní funkce u mužů.

Spektrální barvy a reprodukce barev

CIE 1931 barevný prostor chromaticity diagram. Vnější zakřivená hranice je spektrální (nebo monochromatický) lokus s vlnovými délkami zobrazenými v nanometrech. Zobrazené barvy závisí na barevném prostoru zařízení, na kterém si obrázek prohlížíte, a proto nemusí být striktně přesnou reprezentací barvy v konkrétní poloze, a zejména ne u monochromatických barev.

Většina světelných zdrojů jsou směsi různých vlnových délek světla. Mnoho takových zdrojů může stále efektivně produkovat spektrální barvu, protože oko je nerozezná od zdrojů s jednou vlnovou délkou. Například většina počítačových displejů reprodukuje spektrální barvu oranžovou jako kombinaci červeného a zeleného světla; vypadá oranžově, protože červená a zelená jsou smíchány ve správných poměrech, aby kužele oka mohly reagovat stejným způsobem na spektrální oranžovou barvu.

Užitečným konceptem pro pochopení vnímané barvy zdroje bez monochromatického světla je dominantní vlnová délka , která identifikuje jedinou vlnovou délku světla, která vytváří pocit nejvíce podobný světelnému zdroji. Dominantní vlnová délka je zhruba podobná odstínu .

Existuje mnoho barevných vjemů, které podle definice nemohou být čistými spektrálními barvami kvůli desaturaci nebo proto, že jsou purpurové (směsi červeného a fialového světla z opačných konců spektra). Některé příklady nutně nespektrálních barev jsou achromatické barvy (černá, šedá a bílá) a barvy jako růžová , opálená a purpurová .

Dvě různá světelná spektra, která mají stejný účinek na tři barevné receptory v lidském oku, budou vnímána jako stejná barva. Jsou to metamery té barvy. Příkladem je bílé světlo vyzařované zářivkami, které má obvykle spektrum několika úzkých pásem, zatímco denní světlo má spojité spektrum. Lidské oko nedokáže rozeznat rozdíl mezi takovými světelnými spektry pouhým pohledem do světelného zdroje, i když odražené barvy od předmětů mohou vypadat odlišně. (Toho se často využívá; například aby ovoce nebo rajčata vypadaly intenzivněji červeně.)

Podobně může být většina vnímání lidských barev generována směsí tří barev nazývaných primární barvy . Používá se k reprodukci barevných scén ve fotografii, tisku, televizi a dalších médiích. Existuje řada metod nebo barevných prostorů pro specifikaci barvy z hlediska tří konkrétních primárních barev . Každá metoda má své výhody a nevýhody v závislosti na konkrétní aplikaci.

Žádná směs barev však nemůže vyvolat odezvu skutečně identickou se spektrální barvou, i když se lze přiblížit, zejména u delších vlnových délek, kde má diagram chromatičnosti barevného prostoru CIE 1931 téměř rovnou hranu. Například smíchání zeleného světla (530 nm) a modrého světla (460 nm) produkuje azurové světlo, které je mírně desaturované, protože reakce červeného barevného receptoru by byla větší na zelené a modré světlo ve směsi než na čisté azurové světlo při 485 nm, které má stejnou intenzitu jako směs modré a zelené.

Z tohoto důvodu a protože primárky v systémech barevného tisku obecně samy o sobě nejsou čisté, reprodukované barvy nejsou nikdy dokonale sytými spektrálními barvami, a proto nelze spektrální barvy přesně sladit. Přírodní scény však jen zřídka obsahují plně syté barvy, takže tyto scény lze těmito systémy obvykle dobře aproximovat. Rozsah barev, které lze reprodukovat daným systémem reprodukce barev, se nazývá gamut . K popisu gamutu lze použít diagram chromatičnosti CIE .

Další problém se systémy reprodukce barev je spojen s akvizičními zařízeními, jako jsou fotoaparáty nebo skenery. Charakteristiky barevných senzorů v zařízeních jsou často velmi vzdálené charakteristikám receptorů v lidském oku. Ve skutečnosti může být získávání barev relativně špatné, pokud mají speciální, často velmi „zubatá“ spektra způsobená například neobvyklým osvětlením fotografované scény. Systém reprodukce barev „vyladěný“ na člověka s normálním barevným viděním může ostatním pozorovatelům poskytnout velmi nepřesné výsledky.

Různá barevná odezva různých zařízení může být problematická, pokud není správně spravována. U barevných informací uložených a přenášených v digitální podobě mohou techniky správy barev , jako jsou ty založené na profilech ICC , zabránit zkreslení reprodukovaných barev. Správa barev neobchází omezení gamutu konkrétních výstupních zařízení, ale může pomoci při hledání dobrého mapování vstupních barev do gamutu, který lze reprodukovat.

Aditivní barvení

Aditivní míchání barev: kombinací červené a zelené se získá žlutá; kombinací všech tří základních barev vznikne bílá.

Aditivní barva je světlo vytvořené smícháním světla dvou nebo více různých barev. Červená , zelená a modrá jsou aditivní primární barvy běžně používané v aditivních barevných systémech, jako jsou projektory a počítačové terminály.

Subtraktivní barvení

Subtraktivní míchání barev: kombinace žluté a purpurové přináší červenou; kombinací všech tří základních barev se získá černá
Dvanáct hlavních pigmentových barev

Subtraktivní barvení používá barviva, inkousty, pigmenty nebo filtry k absorpci některých vlnových délek světla, jiné nikoli. Barva, kterou povrch zobrazuje, pochází z částí viditelného spektra, které nejsou absorbovány, a proto zůstávají viditelné. Bez pigmentů nebo barviv jsou textilní vlákna, základ barvy a papír obvykle vyrobeny z částic, které dobře rozptylují bílé světlo (všechny barvy) ve všech směrech. Když se přidá pigment nebo inkoust, vlnové délky se absorbují nebo „odečtou“ od bílého světla, takže se do oka dostane světlo jiné barvy.

Pokud světlo není čistě bílým zdrojem (téměř u všech forem umělého osvětlení), výsledné spektrum bude mít trochu jinou barvu. Červená barva při pohledu pod modrým světlem může vypadat černá . Červená barva je červená, protože rozptyluje pouze červené složky spektra. Pokud je červená barva osvětlena modrým světlem, bude absorbována červenou barvou a vytvoří vzhled černého předmětu.

Strukturální barva

Strukturální barvy jsou barvy způsobené spíše interferenčními efekty než pigmenty. Barevné efekty se vytvářejí, když je materiál rýhován jemnými rovnoběžnými čarami, vytvořenými z jedné nebo více rovnoběžných tenkých vrstev nebo jinak složenými z mikrostruktur na stupnici vlnové délky barvy . Pokud jsou mikrostruktury rozmístěny náhodně, světlo kratších vlnových délek bude přednostně rozptýleno za vzniku barev s efektem Tyndall : modrá na obloze (Rayleighův rozptyl způsobený strukturami mnohem menšími než je vlnová délka světla, v tomto případě molekuly vzduchu), lesk z opálů a modré lidské duhovky. Pokud jsou mikrostruktury zarovnány v polích, například v poli jam na disku CD, chovají se jako difrakční mřížka : mřížka odráží vlivem interferenčních jevů různé vlnové délky v různých směrech a odděluje smíšené „bílé“ světlo na světlo různých vlnových délek. Pokud je struktura jedna nebo více tenkých vrstev, pak bude odrážet některé vlnové délky a jiné přenášet v závislosti na tloušťce vrstev.

Strukturální barva je studována v oblasti tenkovrstvé optiky . Nejuspořádanější nebo nejproměnlivější strukturální barvy jsou duhové . Strukturální barva je zodpovědná za modrou a zelenou barvu peří mnoha ptáků (například sojka modrá), jakož i za křídla motýlů a skořápky brouků. Změny ve vzdálenosti vzoru často vedou k duhovému efektu, jak je vidět na pavích perích, mýdlových bublinách , olejových filmech a perleti , protože odražená barva závisí na úhlu pohledu. Mnoho vědců provedlo výzkum motýlích křídel a skořápek brouků, včetně Isaaca Newtona a Roberta Hooka. Od roku 1942 se používá elektronová mikrografie , která posouvá vývoj produktů využívajících strukturální barvu, jako je například „ fotonická “ kosmetika.

Dodatečné podmínky

  • Barevné kolo : názorná organizace barevných odstínů v kruhu, který ukazuje vztahy.
  • Barevnost , barevnost, čistota nebo sytost: jak „intenzivní“ nebo „koncentrovaná“ je barva. Technické definice rozlišují mezi barevností, barevností a sytostí jako zřetelné vjemové atributy a zahrnují čistotu jako fyzickou veličinu. Tyto podmínky a další související se světlem a barvou jsou mezinárodně dohodnuty a zveřejněny ve slovníku osvětlení CIE. Snadněji dostupné texty o kolorimetrii tyto pojmy také definují a vysvětlují.
  • Dichromatismus : jev, kdy odstín závisí na koncentraci a tloušťce absorbující látky.
  • Odstín : směr barvy od bílé, například v barevném kolečku nebo diagramu barevnosti .
  • Odstín : barva ztmavená přidáním černé.
  • Odstín : barva zesvětlená přidáním bílé.
  • Hodnota , jas, lehkost nebo svítivost: jak světlá nebo tmavá je barva.

Viz také

Reference

externí odkazy