Kolor - Color

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii

Efekt kolorystyczny - światło słoneczne wpadające przez witraż na dywan ( meczet Nasir-ol-Molk w Shiraz , Iran )
Kolory mogą wyglądać inaczej w zależności od otaczających kolorów i kształtów. W tym złudzeniu optycznym dwa małe kwadraty mają dokładnie ten sam kolor, ale prawy wygląda na nieco ciemniejszy.

Kolor (ang. North American English ) lub kolor ( Commonwealth English ) to cecha percepcji wzrokowej opisywana za pomocą kategorii kolorystycznych o nazwach takich jak czerwony , pomarańczowy , żółty , zielony , niebieski lub fioletowy . Postrzegany kolor uzyskiwany jest z stymulacji komórek fotoreceptorów (w szczególności komórek stożka w oku człowieka i innych kręgowców, oczy), przez promieniowanie elektromagnetyczne (w widmie światła widzialnego w przypadku ludzi). Kategorie kolorów i fizyczne specyfikacje kolorów są kojarzone z obiektami poprzez długości fal światła, które od nich odbijają, oraz ich intensywność. Odbicie to zależy od właściwości fizycznych obiektu, takich jak pochłanianie światła , widma emisji itp.

Definiując przestrzeń kolorów, kolory można identyfikować numerycznie za pomocą współrzędnych, które w 1931 r. Zostały również nazwane w globalnym porozumieniu z międzynarodowo uzgodnionymi nazwami kolorów, takimi jak wspomniane powyżej (czerwony, pomarańczowy itp.) Przez Międzynarodową Komisję ds . Oświetlenia . Na przykład przestrzeń kolorów RGB jest przestrzenią kolorów odpowiadającą trichromacji człowieka i trzem typom komórek czopków, które reagują na trzy pasma światła: fale o długich długościach, osiągające maksimum w pobliżu 564–580 nm ( czerwone ); średniej długości fali, z pikiem w pobliżu 534–545 nm ( zielony ); i światło krótkofalowe, bliskie 420–440 nm ( niebieskie ). Może być również więcej niż trzy wymiary kolorów w innych przestrzeni barw, takich jak w modelu barw CMYK , w którym jeden z wymiarów dotyczy ten kolor barwność ).

Światłoczułość „oczu” innych gatunków również różni się znacznie od ludzkiej, co powoduje odpowiednio różne postrzeganie kolorów , których nie można łatwo ze sobą porównać. Pszczoły miodne i trzmiele mają trójchromatyczne widzenie kolorów, wrażliwe na promieniowanie ultrafioletowe, ale niewrażliwe na czerwień. Motyle Papilio posiadają sześć typów fotoreceptorów i mogą mieć widzenie pentachromatyczne . Najbardziej złożony system widzenia kolorów w królestwie zwierząt został znaleziony w ustonogach (takich jak krewetka modliszka ) z maksymalnie 12 typami receptorów widmowych, które, jak się uważa, działają jako wiele jednostek dichromatycznych.

Nauka o kolorze jest czasami nazywana chromatyką , kolorymetrią lub po prostu nauką o kolorze . Obejmuje badanie postrzegania koloru przez ludzkiego oka i mózgu pochodzenia koloru materiałów , teorii koloru w dziedzinie , a fizyczne z promieniowania elektromagnetycznego w zakresie widzialnym (to jest, co jest często określana po prostu jako światło ).

Fizyka koloru

Ciągłe widmo optyczne renderowane w przestrzeni kolorów
sRGB .
Kolory widma światła widzialnego
Kolor
Przedział długości fali

Przedział częstotliwości
Czerwony ~ 700–635 nm ~ 430–480 THz
Pomarańczowy ~ 635–590 nm ~ 480–510 THz
Żółty ~ 590–560 nm ~ 510–540 THz
Zielony ~ 560–520 nm ~ 540–580 THz
Cyjan ~ 520–490 nm ~ 580–610 THz
niebieski ~ 490–450 nm ~ 610–670 THz
Fioletowy ~ 450–400 nm ~ 670–750 THz
Barwa, długość fali, częstotliwość i energia światła
Kolor
(nm)

(THz)

(μm −1 )

(eV)

(kJ mol −1 )
Podczerwień > 1000 <300 <1,00 <1,24 <120
Czerwony 700 428 1.43 1.77 171
Pomarańczowy 620 484 1.61 2.00 193
Żółty 580 517 1.72 2.14 206
Zielony 530 566 1.89 2.34 226
Cyjan 500 600
niebieski 470 638 2.13 2.64 254
Fioletowy (widoczny) 420 714 2.38 2,95 285
Bliski ultrafioletu 300 1000 3.33 4.15 400
Daleki ultrafiolet <200 > 1500 > 5,00 > 6,20 > 598,

Promieniowanie elektromagnetyczne charakteryzuje się długością fali (lub częstotliwością ) i intensywnością . Kiedy długość fali mieści się w zakresie widzialnym (zakres długości fal, które ludzie mogą dostrzec, w przybliżeniu od 390  nm do 700 nm), nazywa się to „ światłem widzialnym ”.

Większość źródeł światła emituje światło o wielu różnych długościach fal; Widmo źródła jest rozkładem określającym jego intensywność na każdej długości fali. Chociaż widmo światła docierającego do oka z określonego kierunku determinuje odczuwanie koloru w tym kierunku, istnieje o wiele więcej możliwych kombinacji widmowych niż wrażeń kolorów. W rzeczywistości można formalnie zdefiniować kolor jako klasę widm, które powodują to samo odczucie koloru, chociaż takie klasy różniłyby się znacznie między różnymi gatunkami, a w mniejszym stopniu między osobnikami tego samego gatunku. W każdej takiej klasie członkowie nazywani są metamerami danego koloru. Efekt ten można zwizualizować, porównując rozkłady widmowe mocy źródeł światła i wynikające z nich kolory.

Kolory widmowe

Znajome kolory tęczy w widmie - nazwane łacińskim słowem oznaczającym wygląd lub pojawienie się przez Izaaka Newtona w 1671 roku - obejmują wszystkie te kolory, które można uzyskać za pomocą światła widzialnego o pojedynczej długości fali, czyste spektralne lub monochromatyczne kolory . Tabela pokazuje przybliżone pod kątem częstotliwości (w tera hercach ) i długości fali ( nm ) dla różnych czystych barw spektralnych. Podane długości fal są mierzone w powietrzu lub próżni (patrz współczynnik załamania światła ).

Tabela kolorów nie powinna być interpretowana jako ostateczna lista - czyste widmowe kolory tworzą ciągłe widmo, a sposób, w jaki jest podzielony na różne kolory pod względem językowym, jest kwestią kultury i historycznej przygodności (chociaż wykazano, że ludzie wszędzie dostrzegają kolory w ta sama droga). Wspólna lista identyfikuje sześć głównych pasm: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski i fioletowy. Koncepcja Newtona obejmowała siódmy kolor, indygo , między błękitem a fioletem. Możliwe, że to, co Newton nazywał błękitem, jest bliższe temu, co dziś jest znane jako cyjan , a ten indygo był po prostu ciemnoniebieskim barwnikiem indygo, który był wówczas importowany.

Natężenia widmowego koloru w stosunku do związku, w którym jest wyświetlana, może zmieniać się znacznie jego percepcji; na przykład pomarańczowo-żółty o niskiej intensywności jest brązowy , a żółto-zielony o niskiej intensywności jest oliwkowo-zielony .

Kolor obiektów

Kolor przedmiotu zależy zarówno od fizyki obiektu w jego otoczeniu, jak i od cech postrzegającego oka i mózgu. Fizycznie można powiedzieć, że obiekty mają kolor światła opuszczającego ich powierzchnię, co zwykle zależy od widma padającego światła i właściwości odbicia powierzchni, a także potencjalnie od kątów oświetlenia i patrzenia. Niektóre obiekty nie tylko odbijają światło, ale także same przepuszczają lub emitują światło, co również wpływa na kolor. Percepcja koloru obiektu przez widza zależy nie tylko od widma światła opuszczającego jego powierzchnię, ale także od szeregu wskazówek kontekstowych, dzięki czemu różnice kolorów między obiektami można dostrzec w większości niezależnie od widma światła, kąta patrzenia itp. Efekt ten nazywany jest stałością koloru .

Dysk górny i dysk dolny mają dokładnie ten sam obiektywny kolor i znajdują się w identycznym szarym otoczeniu; na podstawie różnic kontekstowych ludzie postrzegają kwadraty jako mające różne współczynniki odbicia i mogą interpretować kolory jako różne kategorie kolorów; zobacz iluzję cienia szachownicy .

Można wyciągnąć pewne uogólnienia na temat fizyki, pomijając na razie efekty percepcyjne:

  • Światło docierające do nieprzezroczystej powierzchni jest albo odbijane zwierciadłem ” (to znaczy na sposób zwierciadła), rozpraszane (to znaczy odbijane za pomocą rozproszonego rozpraszania) lub pochłaniane - lub ich kombinacja.
  • Obiekty nieprzezroczyste, które nie odbijają lustrzanego odbicia (które mają tendencję do chropowatych powierzchni), mają swój kolor determinowany przez to, jakie długości fal światła silnie rozpraszają (przy pochłanianiu światła, które nie jest rozproszone). Jeśli obiekty rozpraszają wszystkie długości fal z mniej więcej taką samą siłą, wydają się białe. Jeśli pochłaniają wszystkie długości fal, wydają się czarne.
  • Nieprzezroczyste obiekty, które w zwierciadle odbijają światło o różnych długościach fal z różną wydajnością, wyglądają jak lustra zabarwione kolorami określonymi przez te różnice. Przedmiot, który odbija pewną część padającego światła i pochłania resztę, może wyglądać na czarny, ale może też lekko odbijać; przykładami są czarne przedmioty pokryte warstwami emalii lub lakieru.
  • Obiekty przepuszczające światło są albo półprzezroczyste (rozpraszają przepuszczane światło) lub przezroczyste (nie rozpraszają przepuszczanego światła). Jeśli również absorbują (lub odbijają) światło o różnych długościach fal w różny sposób, wydają się zabarwione kolorem określonym przez naturę tej absorpcji (lub współczynnika odbicia).
  • Obiekty mogą emitować światło, które generują z wzbudzonych elektronów, a nie tylko odbijając lub przepuszczając światło. Elektrony mogą być wzbudzane pod wpływem podwyższonej temperatury ( żarzenia ), w wyniku reakcji chemicznych ( chemiluminescencja ), po zaabsorbowaniu światła o innych częstotliwościach („ fluorescencja ” lub „ fosforescencja ”) lub w wyniku kontaktu elektrycznego, jak w przypadku diod elektroluminescencyjnych , lub inne źródła światła .

Podsumowując, kolor obiektu jest złożonym wynikiem jego właściwości powierzchniowych, właściwości transmisyjnych i właściwości emisyjnych, z których wszystkie przyczyniają się do mieszania długości fal światła opuszczającego powierzchnię obiektu. Postrzegany kolor jest następnie dodatkowo uwarunkowany naturą oświetlenia otoczenia i właściwościami koloru innych obiektów w pobliżu, a także innymi cechami postrzegającego oka i mózgu.

Postrzeganie

W pełnym rozmiarze obraz ten zawiera około 16 milionów pikseli, z których każdy odpowiada innemu kolorowi z pełnego zestawu kolorów RGB. Ludzkie oko może rozróżnić około 10 milionów różnych kolorów.

Rozwój teorii widzenia barw

Chociaż Arystoteles i inni starożytni naukowcy pisali już o naturze światła i widzenia kolorów , dopiero Newton zidentyfikował światło jako źródło wrażenia koloru. W 1810 roku Goethe opublikował swoją obszerną Teorię kolorów, w której przypisał fizjologiczne efekty kolorom, które są obecnie rozumiane jako psychologiczne.

W 1801 roku Thomas Young zaproponował swoją teorię trójchromatyczną , opartą na obserwacji, że każdy kolor można dopasować za pomocą kombinacji trzech świateł. Teoria ta została później udoskonalona przez Jamesa Clerka Maxwella i Hermanna von Helmholtza . Jak ujął to Helmholtz, „zasady prawa mieszania Newtona zostały eksperymentalnie potwierdzone przez Maxwella w 1856 r. Teoria wrażeń barwnych Younga, podobnie jak wiele innych rzeczy, które ten wspaniały badacz osiągnął przed swoimi czasami, pozostała niezauważona, dopóki Maxwell nie zwrócił na nią uwagi. ”.

W tym samym czasie, co Helmholtza, Ewald Hering opracował proces przeciwnik teorii kolorów, przypominając, że ślepota kolor i powidoku zwykle występują parami przeciwnej (czerwono-zielony, niebieski, pomarańczowy, żółty, fioletowy lub czarny, biały). Ostatecznie te dwie teorie zostały zsyntetyzowane w 1957 roku przez Hurvicha i Jamesona, którzy wykazali, że przetwarzanie siatkówki odpowiada teorii trójchromatycznej, podczas gdy przetwarzanie na poziomie jądra kolankowatego bocznego odpowiada teorii przeciwnika.

W 1931 roku międzynarodowa grupa ekspertów znana jako Commission internationale de l'éclairage ( CIE ) opracowała matematyczny model kolorów, w którym określono przestrzeń możliwych do zaobserwowania kolorów i każdemu z nich przypisano zestaw trzech liczb.

Kolor oczu

Znormalizowane typowe odpowiedzi ludzkich komórek czopków (typy S, M i L) na monochromatyczne bodźce spektralne

Zdolność ludzkiego oka do rozróżniania kolorów opiera się na zmiennej wrażliwości różnych komórek siatkówki na światło o różnych długościach fal . Ludzie są trójchromatyczni - siatkówka zawiera trzy typy komórek receptorów koloru, czyli czopków . Jeden typ, stosunkowo odmienny od pozostałych dwóch, jest najbardziej wrażliwy na światło postrzegane jako niebieskie lub niebiesko-fioletowe o długości fal około 450 nm ; Czopki tego typu są czasami nazywane stożkami krótkofalowymi lub stożkami S (lub myląco niebieskimi stożkami ). Dwa pozostałe rodzaje są ściśle związane z genetycznie i chemicznie: stożki średniej długości fali , M stożki lub zielone stożki są najbardziej wrażliwe na światło postrzegane jako zielony, o długości fali około 540 nm, natomiast stożków fal długich , stożków L lub czerwonych stożków , są najbardziej wrażliwe na światło postrzegane jako zielonkawo-żółte, o długości fal około 570 nm.

Światło, bez względu na złożoność jego długości fal, jest przez oko redukowane do trzech składowych koloru. Każdy typ stożka jest zgodny z zasadą jednorodności , która polega na tym, że moc wyjściowa każdego stożka jest określona przez ilość światła, które pada na niego na wszystkich długościach fal. Dla każdego miejsca w polu widzenia trzy rodzaje czopków dają trzy sygnały w zależności od stopnia, w jakim każdy z nich jest stymulowany. Te ilości stymulacji są czasami nazywane wartościami trójchromatycznymi .

Krzywa odpowiedzi jako funkcja długości fali jest różna dla każdego typu stożka. Ponieważ krzywe nakładają się na siebie, niektóre wartości trójchromatyczne nie występują dla żadnej kombinacji wpadającego światła. Na przykład nie jest możliwe stymulowanie tylko czopków średniej długości (tak zwanych „zielonych”); inne czopki będą nieuchronnie stymulowane do pewnego stopnia w tym samym czasie. Zbiór wszystkich możliwych wartości trójchromatycznych określa ludzką przestrzeń barw . Szacuje się, że ludzie mogą rozróżnić około 10 milionów różnych kolorów.

Inny rodzaj wrażliwej na światło komórki oka, pręcik , ma inną krzywą odpowiedzi. W normalnych sytuacjach, gdy światło jest wystarczająco jasne, aby silnie stymulować czopki, pręty praktycznie nie odgrywają żadnej roli w widzeniu. Z drugiej strony, w słabym świetle, czopki są niedostatecznie stymulowane, pozostawiając tylko sygnał z pręcików, co skutkuje bezbarwną odpowiedzią. (Ponadto pręciki są ledwo wrażliwe na światło w zakresie „czerwieni”.) W pewnych warunkach oświetlenia pośredniego, reakcja pręcika i słaba odpowiedź czopka mogą razem skutkować różnicami kolorów, które nie są uwzględniane przez same odpowiedzi czopków. Te połączone efekty są podsumowane również na krzywej Kruithof , która opisuje zmianę percepcji kolorów i przyjemności światła w funkcji temperatury i natężenia.

Kolor w mózgu

Pokazano wizualny strumień grzbietowy (zielony) i strumień brzuszny (fioletowy). Za percepcję kolorów odpowiada strumień brzuszny.

O ile mechanizmy widzenia barw na poziomie siatkówki są dobrze opisane w kategoriach wartości trójbodźca, o tyle przetwarzanie kolorów po tym punkcie jest inaczej zorganizowane. Dominująca teoria widzenia kolorów sugeruje, że informacje o kolorze są przekazywane z oka przez trzy procesy przeciwnika lub kanały przeciwnika, z których każdy jest zbudowany z surowego wyjścia czopków: kanał czerwono-zielony, kanał niebiesko-żółty i czarny -Biały kanał „luminancji”. Teoria ta została poparta neurobiologią i wyjaśnia strukturę naszego subiektywnego doświadczenia kolorystycznego. W szczególności wyjaśnia, dlaczego ludzie nie są w stanie dostrzec „czerwonawo-zielonego” lub „żółtawo-niebieskiego” i przewiduje koło kolorów : jest to zbiór kolorów, dla których co najmniej jeden z dwóch kanałów koloru mierzy wartość na jednym z krańców .

Dokładny charakter percepcji kolorów wykraczający poza opisaną już obróbkę, a nawet status koloru jako cechy postrzeganego świata lub raczej jako cechy naszego postrzegania świata - rodzaj qualia - jest kwestią złożonej i ciągłej filozofii. Spierać się.

Niestandardowe postrzeganie kolorów

Niedobór koloru

Jeśli brakuje jednego lub więcej typów czopków wyczuwających kolor danej osoby lub są one mniej wrażliwe niż normalnie na wpadające światło, osoba ta może rozróżnić mniej kolorów i mówi się, że ma niedobór kolorów lub ślepota na kolory (chociaż ten ostatni termin może wprowadzać w błąd; prawie wszystkie osoby z niedoborem koloru mogą rozróżnić przynajmniej niektóre kolory). Niektóre rodzaje niedoborów koloru są spowodowane nieprawidłowościami w liczbie lub naturze czopków w siatkówce. Inne (takie jak achromatopsja centralna lub korowa ) są spowodowane przez anomalie neuronalne w tych częściach mózgu, w których zachodzi przetwarzanie wzrokowe.

Tetrachromacja

Podczas gdy większość ludzi jest trójchromatyczna (ma trzy typy receptorów barwnych), wiele zwierząt, znanych jako tetrachromaty , ma cztery typy. Należą do nich niektóre gatunki pająków , większość torbaczy , ptaków , gadów i wiele gatunków ryb . Inne gatunki są wrażliwe tylko na dwie osie koloru lub w ogóle go nie dostrzegają; nazywane są one odpowiednio dichromatami i monochromatami . Rozróżnia się tetrachromację siatkówkową (posiadającą cztery pigmenty w komórkach czopków w siatkówce, w porównaniu do trzech w trichromacie) i tetrachromację funkcjonalną (posiadającą zdolność do zwiększonego rozróżniania kolorów na podstawie tej różnicy siatkówki). Aż połowa wszystkich kobiet to tetrachromaty siatkówkowe. Zjawisko pojawia się, gdy jednostka otrzymuje dwie nieco różne kopie genu zarówno dla średnich i dużych długościach fali stożki, które są prowadzone na chromosomie X . Aby mieć dwa różne geny, osoba musi mieć dwa chromosomy X, dlatego zjawisko to występuje tylko u kobiet. Istnieje jeden raport naukowy, który potwierdza istnienie funkcjonalnego tetrachromatu.

Synestezja

W niektórych formach synestezji / ideastezji postrzeganie liter i cyfr ( synestezja grafemowo -kolorowa ) lub słyszenie dźwięków muzycznych (synestezja muzyczno-kolorowa) prowadzi do niezwykłych dodatkowych doświadczeń widzenia kolorów. Eksperymenty z neuroobrazowaniem behawioralnym i funkcjonalnym wykazały, że te doświadczenia kolorów prowadzą do zmian w zadaniach behawioralnych i prowadzą do zwiększonej aktywacji regionów mózgu zaangażowanych w percepcję kolorów, demonstrując w ten sposób ich rzeczywistość i podobieństwo do rzeczywistych percepcji kolorów, aczkolwiek wywołanych niestandardową drogą .

Powidoki

Po naświetleniu silnym światłem w zakresie ich czułości fotoreceptory danego typu ulegają znieczuleniu. Przez kilka sekund po zgaśnięciu światła będą nadal sygnalizować słabszą moc niż w innym przypadku. Kolory obserwowane w tym okresie będą wydawać się pozbawione składnika koloru wykrywanego przez odczulone fotoreceptory. Efekt ten jest odpowiedzialny za zjawisko powidoków , w których oko po odwróceniu wzroku może nadal widzieć jasną sylwetkę, ale w kolorze dopełniającym .

Z efektów powidoków korzystali również artyści, w tym Vincent van Gogh .

Stałość koloru

Kiedy artysta używa ograniczonej palety kolorów , ludzkie oko ma tendencję do kompensacji, widząc dowolny szary lub neutralny kolor jako kolor, którego brakuje na kole kolorów. Na przykład w ograniczonej palecie składającej się z czerwonego, żółtego, czarnego i białego mieszanka żółtego i czarnego pojawi się jako odmiana zieleni, mieszanka czerwieni i czerni pojawi się jako odmiana fioletu, a czysta szarość będzie wydają się niebieskawe.

Teoria trójchromatyczna jest ściśle prawdziwa, gdy system wzrokowy znajduje się w ustalonym stanie adaptacji. W rzeczywistości system wizualny nieustannie dostosowuje się do zmian w otoczeniu i porównuje różne kolory sceny, aby zredukować efekty oświetlenia. Jeśli scena jest oświetlana jednym światłem, a następnie innym, o ile różnica między źródłami światła mieści się w rozsądnym zakresie, kolory w scenie wydają się nam względnie stałe. Zostało to zbadane przez Edwina H. Landa w latach 70. XX wieku i doprowadziło do jego teorii trwałości koloru siatkówki .

Oba zjawiska można łatwo wyjaśnić i modelować matematycznie za pomocą nowoczesnych teorii adaptacji chromatycznej i wyglądu koloru (np. CIECAM02 , iCAM). Nie ma potrzeby odrzucania trójchromatycznej teorii widzenia, ale raczej można ją ulepszyć, rozumiejąc, w jaki sposób system wzrokowy dostosowuje się do zmian w środowisku widzenia.

Nazewnictwo kolorów

To zdjęcie zawiera milion pikseli, każdy w innym kolorze

Kolory różnią się na kilka różnych sposobów, w tym odcień (odcienie czerwieni , pomarańczy , żółci , zieleni , błękitu i fioletu ), nasycenie , jasność i połysk . Niektóre słowa określające kolory pochodzą od nazwy przedmiotu w tym kolorze, na przykład „ pomarańczowy ” lub „ łosoś ”, podczas gdy inne są abstrakcyjne, na przykład „czerwony”.

W 1969 badania kolor podstawowy Warunki : ich uniwersalność i Evolution , Brent Berlin i Paul Kay opisuje wzór w nazywanie „podstawowe” kolory (jak „czerwony”, ale nie „czerwono-pomarańczowy” lub „ciemny czerwony” czy „Blood Red” które są „odcieniami” czerwieni). Wszystkie języki, które mają dwie „podstawowe” nazwy kolorów, odróżniają kolory ciemne / chłodne od kolorów jasnych / ciepłych. Kolejnymi rozróżnianymi kolorami są zwykle czerwony, a następnie żółty lub zielony. Wszystkie języki z sześcioma „podstawowymi” kolorami to czarny, biały, czerwony, zielony, niebieski i żółty. Wzór obejmuje zestaw dwunastu: czarny, szary, biały, różowy, czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, fioletowy, brązowy i lazurowy (różni się od niebieskiego w języku rosyjskim i włoskim , ale nie angielskim).

W kulturze

Kolory, ich znaczenia i skojarzenia mogą odgrywać ważną rolę w dziełach sztuki, w tym w literaturze.

Wspomnienia

Poszczególne kolory mają różne skojarzenia kulturowe, takie jak barwy narodowe (ogólnie opisane w poszczególnych artykułach kolorystycznych i symbolice kolorów ). W dziedzinie psychologii kolorów podjęto próbę określenia wpływu koloru na ludzkie emocje i aktywność. Chromoterapia to forma medycyny alternatywnej przypisywana różnym tradycjom wschodnim. Kolory mają różne skojarzenia w różnych krajach i kulturach.

Wykazano, że różne kolory mają wpływ na funkcje poznawcze. Na przykład naukowcy z Uniwersytetu w Linz w Austrii wykazali, że kolor czerwony znacznie obniża funkcje poznawcze u mężczyzn.

Kolory widmowe i reprodukcja kolorów

CIE 1931 przestrzeń barw chromatyczności schemat. Zewnętrzna zakrzywiona granica to miejsce widmowe (lub monochromatyczne), o długościach fal wyrażonych w nanometrach. Przedstawione kolory zależą od przestrzeni kolorów urządzenia, na którym oglądasz obraz, i dlatego mogą nie być ściśle dokładnym odzwierciedleniem koloru w określonej pozycji, a zwłaszcza nie w przypadku kolorów monochromatycznych.

Większość źródeł światła to mieszanki różnych długości fal światła. Wiele takich źródeł może nadal skutecznie wytwarzać kolor widmowy, ponieważ oko nie może ich odróżnić od źródeł o pojedynczej długości fali. Na przykład większość wyświetlaczy komputerowych odtwarza kolor widmowy pomarańczowy jako połączenie światła czerwonego i zielonego; wydaje się pomarańczowy, ponieważ czerwień i zieleń są mieszane w odpowiednich proporcjach, aby czopki oka mogły reagować tak, jak reagują na widmowy kolor pomarańczowy.

Użyteczną koncepcją w zrozumieniu postrzeganej barwy nie monochromatycznego źródła światła jest dominująca długość fali , która identyfikuje pojedynczą długość fali światła, która wywołuje wrażenie najbardziej podobne do źródła światła. Dominująca długość fali jest z grubsza zbliżona do odcienia .

Istnieje wiele kolorów postrzeganie z definicji nie może być czystych barw spektralnych w wyniku desaturacji lub dlatego, że są fiolety (mieszaniny czerwonego i ultrafioletowym, z przeciwnych końcach widma). Niektóre przykłady kolorów niekoniecznie widmowych to kolory achromatyczne (czarny, szary i biały) oraz kolory, takie jak różowy , jasnobrązowy i magenta .

Dwa różne widma światła, które mają taki sam wpływ na trzy receptory koloru w ludzkim oku, będą postrzegane jako ten sam kolor. To metamery tego koloru. Przykładem jest białe światło emitowane przez lampy fluorescencyjne, które zazwyczaj ma widmo kilku wąskich pasm, podczas gdy światło dzienne ma widmo ciągłe. Ludzkie oko nie jest w stanie odróżnić takich widm światła po prostu patrząc w źródło światła, chociaż kolory odbite od przedmiotów mogą wyglądać inaczej. (Jest to często wykorzystywane; na przykład do nadania owocom lub pomidorom bardziej intensywnego czerwonego wyglądu).

Podobnie, w większości ludzkie percepcje kolorów mogą być wytwarzane przez zmieszanie trzech kolorach zwanych pierwotne . Służy do odtwarzania scen kolorowych w fotografii, drukowaniu, telewizji i innych mediach. Istnieje wiele metod lub przestrzeni kolorów służących do określania koloru za pomocą trzech określonych kolorów podstawowych. Każda metoda ma swoje zalety i wady w zależności od konkretnego zastosowania.

Jednak żadna mieszanka kolorów nie może dać odpowiedzi naprawdę identycznej z reakcją koloru widmowego, chociaż można się zbliżyć, szczególnie w przypadku dłuższych fal, gdzie diagram chromatyczności przestrzeni barw CIE 1931 ma prawie prostą krawędź. Na przykład, mieszanie światła zielonego (530 nm) i niebieskiego (460 nm) wytwarza światło cyjan, które jest nieco desaturowane, ponieważ reakcja receptora koloru czerwonego byłaby większa na zielone i niebieskie światło w mieszaninie niż na czyste cyjanowe światło przy 485 nm, które ma taką samą intensywność jak mieszanina niebieskiego i zielonego.

Z tego powodu i dlatego, że prawybory w kolorowy druk systemów generalnie nie są czyste same kolory reprodukowane są nigdy całkowicie nasycone kolory widma, a więc widmowe kolory nie mogą być dokładnie dopasowane. Jednak naturalne sceny rzadko zawierają w pełni nasycone kolory, dlatego takie sceny mogą być zwykle dobrze przybliżane przez te systemy. Zakres kolorów, które można odtworzyć za pomocą danego systemu reprodukcji kolorów, nazywany jest gamą . Do opisania gamy można użyć diagramu chromatyczności CIE .

Inny problem z systemami reprodukcji kolorów wiąże się z urządzeniami do akwizycji, takimi jak aparaty fotograficzne czy skanery. Charakterystyki czujników koloru w urządzeniach są często bardzo dalekie od charakterystyk receptorów w ludzkim oku. W efekcie akwizycja kolorów może być stosunkowo słaba, jeśli mają one specjalne, często bardzo „postrzępione” widma spowodowane np. Nietypowym oświetleniem fotografowanej sceny. System odwzorowania kolorów „dostrojony” do człowieka z normalnym widzeniem kolorów może dać innym obserwatorom bardzo niedokładne wyniki.

Różna reakcja kolorów różnych urządzeń może być problematyczna, jeśli nie jest odpowiednio zarządzana. W przypadku informacji o kolorze przechowywanych i przesyłanych w formie cyfrowej, techniki zarządzania kolorami , takie jak te oparte na profilach ICC , mogą pomóc w uniknięciu zniekształceń reprodukowanych kolorów. Zarządzanie kolorami nie pozwala obejść ograniczeń gamy poszczególnych urządzeń wyjściowych, ale może pomóc w znalezieniu dobrego odwzorowania kolorów wejściowych w gamie, którą można odtworzyć.

Barwienie addytywne

Addytywne mieszanie kolorów: połączenie czerwieni i zieleni daje żółty; połączenie wszystkich trzech kolorów podstawowych razem daje biel.

Kolor addytywny to światło utworzone przez zmieszanie ze sobą światła dwóch lub więcej różnych kolorów. Czerwony , zielony i niebieski to addytywne kolory podstawowe zwykle używane w addytywnych systemach kolorów, takich jak projektory i terminale komputerowe.

Kolorowanie odejmujące

Subtraktywne mieszanie kolorów: połączenie żółtego i purpurowego daje czerwony; połączenie wszystkich trzech kolorów podstawowych razem daje czerń
Dwanaście głównych kolorów pigmentów

Zabarwienie subtraktywne wykorzystuje barwniki, tusze, pigmenty lub filtry do pochłaniania niektórych długości fal światła, a innych nie. Kolor, który wyświetla powierzchnia, pochodzi z części widma widzialnego, które nie są absorbowane i dlatego pozostają widoczne. Bez pigmentów i barwników włókna tkaniny, baza farby i papier są zwykle wykonane z cząstek, które dobrze rozpraszają białe światło (wszystkie kolory) we wszystkich kierunkach. Po dodaniu pigmentu lub tuszu długości fal są absorbowane lub „odejmowane” od światła białego, dzięki czemu do oka dociera światło o innym kolorze.

Jeśli światło nie jest czysto białym źródłem (przypadek prawie wszystkich form sztucznego oświetlenia), otrzymane widmo będzie miało nieco inną barwę. Czerwona farba, oglądana pod niebieskim światłem, może wydawać się czarna . Czerwona farba jest czerwona, ponieważ rozprasza tylko czerwone składniki widma. Jeśli czerwona farba zostanie oświetlona niebieskim światłem, zostanie wchłonięta przez czerwoną farbę, tworząc wygląd czarnego przedmiotu.

Kolor strukturalny

Kolory strukturalne to kolory spowodowane efektami interferencji, a nie pigmentami. Efekty kolorystyczne powstają, gdy materiał jest nacinany cienkimi równoległymi liniami, utworzony z jednej lub więcej równoległych cienkich warstw lub w inny sposób złożony z mikrostruktur w skali długości fali koloru . Jeśli mikrostruktury są rozmieszczone losowo, światło o krótszych falach będzie rozpraszane preferencyjnie, aby uzyskać kolory z efektem Tyndalla : błękit nieba (rozpraszanie Rayleigha, spowodowane przez struktury znacznie mniejsze niż długość fali światła, w tym przypadku cząsteczki powietrza), połysk z opali , a niebieski ludzkich tęczówek. Jeśli mikrostruktury są ułożone w szeregi, na przykład układ wgłębień na płycie CD, zachowują się jak siatka dyfrakcyjna : siatka odbija różne długości fal w różnych kierunkach z powodu zjawisk interferencyjnych , oddzielając zmieszane „białe” światło na światło o różnych długościach fal. Jeśli struktura składa się z jednej lub więcej cienkich warstw, będzie odbijać niektóre długości fal i przekazywać inne, w zależności od grubości warstw.

Kolor strukturalny jest badany w dziedzinie optyki cienkowarstwowej . Najbardziej uporządkowane lub najbardziej zmienne kolory strukturalne są opalizujące . Kolor strukturalny jest odpowiedzialny za błękit i zieleń piór wielu ptaków (na przykład sójki błękitnej), a także niektórych skrzydeł motyli i muszli żuków. Różnice w rozstawie wzoru często powodują opalizujący efekt, jak widać na pawich piórach, bańkach mydlanych , warstewkach oleju i masie perłowej , ponieważ odbijany kolor zależy od kąta patrzenia. Wielu naukowców przeprowadziło badania nad skrzydłami motyli i muszlami chrząszczy, w tym Isaac Newton i Robert Hooke. Od 1942 r. Stosuje się mikrografię elektronową , która przyspiesza rozwój produktów wykorzystujących barwę strukturalną, takich jak kosmetyki „ fotoniczne ”.

Dodatkowe warunki

  • Koło kolorów : ilustracyjna organizacja odcieni kolorów w okręgu, który pokazuje zależności.
  • Barwność , nasycenie, czystość lub nasycenie: jak „intensywny” lub „skoncentrowany” jest kolor. Definicje techniczne rozróżniają barwę, nasycenie i nasycenie jako odrębne atrybuty percepcyjne i obejmują czystość jako wielkość fizyczną. Te i inne terminy związane ze światłem i kolorem zostały uzgodnione na szczeblu międzynarodowym i opublikowane w CIE Lighting Vocabulary. Bardziej dostępne teksty na temat kolorymetrii również definiują i wyjaśniają te terminy.
  • Dichromatyzm : zjawisko, w którym odcień zależy od stężenia i grubości substancji absorbującej.
  • Odcień : kierunek koloru od białego, na przykład na kole kolorów lub diagramie chromatyczności .
  • Odcień : kolor przyciemniany przez dodanie czerni.
  • Odcień : kolor rozjaśniany przez dodanie bieli.
  • Wartość , jasność, jasność lub jasność: jak jasny lub ciemny jest kolor.

Zobacz też

Bibliografia

Linki i źródła zewnętrzne