Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Аддитивное и субтрактивное образование цвета



 

Первый способ получения цветов, основанный на сложении трех световых потоков, имеющих разный спектральный состав, называется аддитивным. При этом все излучения воспринимаются цветочувствительными приемниками глаза одновременно, так что впечатления от отдельных спектральных компонент сливаются, и в результате возникает суммарное ощущение цвета. При аддитивном образовании цветов яркость цвета смеси всегда больше яркости любого из смешиваемых цветов.

Недостатком аддитивного способа цветообразования является возможность его реализации только в непоглощающей среде: при переналожении световых потоков на белом экране; при смешении красителей в прозрачном растворе, в стекле, ...

Аддитивный – на отражение (в отраженном свете)

Субтрактивный – на просвет (в проходящем свете)

Второй способ получения цветов называется субтрактивным. Он основан на вычитании световых потоков. Практически вычитание осуществляется поглощением части падающего излучения при прохождении через избирательно поглощающую среду или несколько сред, расположенных последовательно на пути пучка лучей исходно белого цвета. Результирующий цвет при этом определяется разностью между исходным белым цветом и цветом излучения, поглощенного последовательно расположенными селективными средами (например, светофильтрами).

В отличие от аддитивного способа, при котором возможно смешение любых цветов без каких-либо ограничений, предъявляемых к спектрам смешиваемых излучений, для субтрактивного способа необходимо, чтобы в исходном излучении присутствовали те спектральные компоненты, которые из него поглощаются. Это заставляет выбирать в качестве исходного не любое белое, а именно равноэнергетическое излучение со сплошным спектром, обеспечивающим в процессе его субтрактивного преобразования возможность вычитания спектральных компонент на любых длинах волн. При этом результирующая яркость всегда меньше яркости исходного белого излучения.

Аддитивное цветообразование подчиняется законам, формулировка которых была дана немецким математиком Грасманом:

Первый закон Грасмана. Для получения большинства естественных цветов надо смешать в соответствующей пропорции три любых цвета, именуемых основными. Существует множество триад основных цветов. Принципиально здесь то, что ни один основной цвет не должен получаться смешением двух других. Математики в таких случаях говорят, что основные цвета линейно независимы, и формализуют это следующим выражением

F = Фa + Фb + Фc (1)

где Фa, Фb и Фс – световые потоки основных цветов а, b и с. Формула (1) выражает линейную зависимость основных цветов.

ПРИМЕЧАНИЕ. Основные цвета могут быть реальными и виртуальными. Реальные цвета получаются при действии на глаз световыми потоками определенного спектрального состава (обычно стремятся к тому, чтобы каждый поток чувствовался преимущественно или R-, или G-, или В-колбочками). Виртуальные цвета получить невозможно, поскольку в природе не существует световых потоков с такими спектрами, которые вызывали бы ощущение таких цветов, но охарактеризовать любой виртуальный цвет можно, представив его комбинацией реальных цветов. Так формализм закона достаточности трех параметров для определения цвета хорошо увязывается с эмпирикой трихроматической теории Юнга-Гельмгольца.

Второй закон Грасмана. При непрерывном изменении спектрального состава света непрерывно изменяется его цвет (цвета плавно перетекают один в другой).

Третий закон Грасмана. Цвет определяется только цветами смешиваемых световых потоков и не зависит от их спектрального состава.

Первое следствие из третьего закона Грасмана. Цвет не определяет спектр у светового потока, но спектр определяет цвет, причем однозначно: один и тот же цвет может быть получен световыми потоками разного спектрального состава.

Второе следствие из третьего закона Грасмана. Цвет смеси двух и более световых потоков определяется только их цветами, но не спектрами [5.45].

Аддитивные первичные цвета (пуантиллизм импрессионистов – цветное телевидение) и субтрактивные цвета [4.26]. Последними передается цвет в фото- и кинематографии [5.67].

Цветовые системы.

 

Две трехпараметрические системы описания цвета: яркоcть-длина волны-спектральная чистота и RGB Þ аналогия с системами координат: полярной и декартовой [5.4]. Аксиоматика RGB [5.4]; [3.9]; [3.5]. Кривые сложения цветов в системе RGB [5.45] и в системе XYZ [5.45].

 

Цветовые стандарты.

 

 
 

Поскольку уже понятие белого цвета в достаточной степени условно (к таковому относятся все цвета, лежащие в центре цветового графика на рис. 3.4A). Международной комиссией по освещению (МКО) были стандартизованы в качестве белых три источника излучения, относительное спектральное распределение которых для видимой области спектра соответствует излучению черного тела (см. лекции по пирометрии, раздел 4.9.1).

Вечернее освещение Дневное освещение Дневное освещение Источник А Источник В Источник С Тс = 2854 К Тс = 4800 К Тс = 6500 К

 
 

Относительное спектральное распределение источников МКО применительно к видимой области спектра (а иные востребованы в других сферах измерений – фотометрии, пирометрии, etc.) показано на рис. 3.4В и затабулировано в Приложении F. В России стандартизованы имитатор дневного света D65, с цветовой температурой Тc=6504 К и источник Е, имеющий постоянную спектральную плотность излучения для видимой области спектра подобно излучению черного тела при Tc ≈ 5000 К.

Источник А представляет собой газонаполненную лампу накаливания с вольфрамовым излучателем; прочие источники реализуются комбинацией источника А с определенными жидкостными и твердотельными (стекло) светофильтрами. Координаты цветности стандартных белых источников для колориметрии приведены в следующей таблице.

Таблица

  Стандартный источник Цветовая температура Координаты цветности
  X Y
A B C E 2854 К 4800 К 6500 К 5000 К 0,448 0,348 0,310 0,333 0,408 0,352 0,316 0,333  
                 

Стандартизованы и колориметрические характеристики восприятия цвета человеком. Для так называемого стандартного по МКО наблюдателя они показаны на рис. 2.2. С помощью системы МКО 31 (принятой МКО в 1931 г.) по измеренному спектру (пропускания, отражения, рассеяния, люминесценции) может быть произведен расчет цвета образца, т.е. определены координаты цвета, координаты цветности и другие характеристики цвета, поскольку спектр однозначно (но отнюдь не элементарно) определяет цвет объекта.

 
 

Контрольные вопросы.

1. Цветовое зрение. Трихроматическая теория Юнга-Гельмгольца.

2. Аддитивное и субтрактивное образование цвета.

3. Законы Грасмана. Следствия.

4. Цветовые стандарты.


 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.