Почему мы видим цвета, если их в действительности нет.
Почему жёлтая картинка, которая запечатлена сверху, в действительности не жёлтая? Кто-то скажет, что за абсурд? У меня пока еще все в хорошо с глазами и дисплей как бы исправный.
А дело все в том, что как раз таки дисплей, с которого вы все и наблюдаете, не воспроизводит жёлтый цвет вообще. В действительности, он может показывать только красный-синий-зеленый.
Но тот же лимон на экране дисплея или телевизора будет с самого начала поддельного цвета. Оказывается, что облапошить ваш мозг очень просто.
И выходит этот жёлтый путем скрещивания красного и зеленого, а от естественного жёлтого тут ничего нет.
Кроме того, все цвета даже в настоящих условиях, когда вы на них смотрите в живую, а не через экран, могут видоизменяться, менять собственную насыщенность, оттенки.
Большинство такое заявление озадачивает. Как так, я же вижу книгу и отлично понимаю, что она красная, а не синяя или зеленая.
Впрочем другой человек эту же самую книгу может увидеть совсем по иному, к примеру что она болотистая, а не красная.
Эти люди страдают протанопией.
Это конкретный вид дальтонизма, при котором невозможно правильно отличать оттенки красного.
Выходит, что если различные люди видят одинаковый цвет по-разному, то дело абсолютно не в цветовой палитре предметов. Она то не меняется. А дело все в том, как мы ее воспринимаем.
И если среди людей такое “неверное” восприятие цвета это отклонение, то вот животные и насекомые с самого начала видят иначе.
Вот к примеру как видит бутоны цветков простой человек.
В то же время, пчелы видят его вот так.
Для них не важен цвет, для них очень важное отличать типы цветов между собой.
По этому каждый вид цветка для них, это какая-нибудь различная посадочная площадка.
Важно с самого начала понимать, что любой свет это волны. Другими словами, у света аналогичная природа, как и у радиоволн либо даже микроволн, которые применяют чтобы приготовить пищу.
Разница между ними и светом в том, что наши глаза могут видеть только конкретную часть спектра электроволнового излучения. Она так и именуется – Часть, которую видно.
Данная часть стартует от фиолетового и завершается красным. После красного идет инфракрасный свет. До видимого спектра стоит ультрафиолетовое излучение.
Мы его также не видим, зато вполне себе можем ощутить его наличие, когда загораем на солнечных лучах.
Всем нам обыкновенный солнце имеет в себе волны всех частот, как видимые человеческим глазом, так и нет.
Первый раз эту характерность обнаружил Исаак Ньютон, когда захотел буквально расщепить отдельно взятый световой пучок. Его эксперимент можно повторить и дома.
Вам для этого потребуются:
-
призма (если больше, то лучше)
-
прозрачная пластина, с приклеенными 2-мя полосами черной ленты и не широкой щелью между ними
Для проведения навыка включаете фонарик, пропускаете луч через узкую щель на пластине. Дальше он проходит сквозь призму и попадает уже в разложенном состоянии в виде радуги на тыльную стенку.
Как же мы видим цвет, если это просто волны?
Например берите белый шарик. Для каждого человека он считается белым, так как от него отображаются волны сразу всех частот.
Если же взять цветной предмет и посветить на него, то тут проявится лишь часть спектра. Какая собственно? Как раз та, которая отвечает его цвету.
Почему вы видите ее, если светили условно белым? Так как, белый солнце с самого начала имеет все цвета уже в середине себя.
А что будет, если на красный предмет посветить циановым цветом, или на синий – жёлтым? Другими словами, заранее освещать той волной, которая не будет отражаться от предмета. А будет практически ничего.
Другими словами, ничего не проявится и предмет остается либо бесцветным, либо вообще станет черным.
Аналогичный эксперимент можно не прилагая больших усилий провести в домашних условиях. Вам понадобится желе и лазер. Приобретите всеми любимые желейные мишки и лазерную указку. Было бы неплохо, чтобы цвета ваших мишек были достаточно различными.
Если зеленой указкой посветить на зеленого мишку, то все очень хорошо комбинируется и отражается.
Жёлтый довольно близок к зеленому, по этому тут тоже все будет отлично светиться.
С оранжевым будет чуть-чуть хуже, хотя в нем и есть составная часть часть от жёлтого.
А вот красный фактически потеряет собственный первый цвет.
Это говорит от том, что значительная часть зеленой волны поглощается предметом. В конце концов он теряет собственный ”родной” цвет.
С волнами разобрались, осталось разобраться с организмом человека. Мы видим цвет, так как в глазах у нас существует три вида рецепторов, которые воспринимают:
-
короткие волны
Так как они идут с очень большим нахлестом, то при их перечечении мы приобретаем все варианты цветов. Предположим мы видим синий предмет. Исходя из этого тут работает один рецептор.
А если нам показать зеленый объект, то заработает другой.
Если же цвет голубой, то работают сразу два. Так как голубой, это вместе с тем и синий и зеленый.
Необходимо понимать, что большинство цветов находятся как раз на пересечении зон действия различных рецепторов.
В конце концов у нас выходит система которая состоит из трех компонентов:
-
предмет, который мы видим
-
свет, который отражается от предмета и попадает в глаза человеку
Если проблема на стороне человека, то это называют дальтонизм.
Когда проблема на стороне предмета, значит дело в материалах или в ошибках, которые были совершены во время его изготовления.
Но есть интересный вопрос, а если все в хорошо и с человеком и с предметом, может ли быть проблема со стороны света? Да, может.
Давайте и с этим попытаемся разобраться подробно.
Как выше упоминалось, человек имеет только три рецептора воспринимающие цвет.
Если мы возьмём такой источник освещения, который как правило состоит лишь из нешироких пучков спектра – красного, зеленого и синего, то при подсветке белого шарика он и остается белым.
Может быть, возникнет маленькой оттенок. Однако что же при этом будет с другими цветами?
А они как раз таки будут весьма сильно искажены. И чем более не широкой будет часть спектра, тем сильнее будут изменения.
Кажется, для чего кому-то собственно создавать источник освещения, который станет плохо передавать цвета? Дело все в деньгах.
Лампочки энергосберегающие придуманы и применяются уже очень давно. И очень часто непосредственно они имеют очень драный спектр.
Для эксперимента можете поставить любой осветительный прибор перед маленькой поверхностью белого цвета и взглянуть на отражение с нее через CD диск. Если источник освещения будет хорошим, то вы сможете увидеть плавные полные градиенты.
А вот когда перед вами доступная лампочка, то спектр будет рваным и вы воочию будете отличать блики.
Этим простым способом можно контролировать качество лампочек и их заявленные характеристики с настоящими.
Если в потоке света отсутствует или проседает часть волны, ответственная за жёлтый, то исходя из этого жёлтые предметы будут смотреться неестественным образом.
Как уже говорилось, солнце имеет в себе частоты всех волн и может отображать все оттенки. Ненастоящий же свет как правило имеет драный спектр.
Точнее говоря, чем больше цветов может отображать источник освещения, тем он тусклее если сравнивать с подобным при равной используемой мощности.
Если речь при этом идет о какой-либо ночной автомобильной стоянке или автомагистрале, то вам по настоящему важно, чтобы там сначала было светло. И вас не очень интересует, что машина при этом будет несколько неестественного цвета.
В то же время дома, приятно видеть большое количество ассортимента цветов, что в комнатах для жилья, что в кухонной комнате.
В галереях где выставляют картины, на выставках, в музеях, там где работы стоят тысячи и десятки тысяч американских долларов, особенно актуальна правильная цветопередача. Тут на хорошее освещение расходуются очень большие деньги.
В большинстве случаев, собственно оно помогает быстрее реализовать те либо другие картины.
Когда вы занимаетесь фото и видеосъемкой, вам также критично важно снимать с хорошими источниками.
Как же рядовому пользователю, а не профессионалу понять, какой источник плохой, а какой неплохой? Для этого был придуман индекс передачи цвета или как называют его коротко – CRI (Color Rendering Index).
Это индекс, который показывает насколько этот источник освещения близок по цветопередаче к обыкновенной лампочке накаливания. Как не удивляет, собственно она считается эталоном.
CRI это собственно сравнительная характеристика. Чтобы подсчитать CRI вам необходим:
-
источник освещения
-
8 некоторых плашек в цветах мягких оттенков
Сложность в том, что в данных плашках нет сочных цветов. И поэтому базовый CRI вам особо не поможет.
По этому профессионалы выдумали расширенную версию из 6-ти дополнительных цветов. Но и они решают проблематику лишь частично.
Необходимо учитывать, что данный индекс это определенная средне-статистическая оценка по всем цветам одновременно. Например, у вас есть источник освещения, который отображает все 14 цветов одинаково и его CRI=80%.
Такого не бывает в жизни, но предположим что это самый хороший вариант.
Есть при этом второй источник, который отображает цвета неровно. И его индекс также равняется 80%. И это не обращая внимания на то, что красный в его исполнении просто ужасен.
Что же делать в подобных ситуациях? Если вы фотограф или оператор видео, постарайтесь не снимать в местах, где выставлен доступный свет. Ну или как минимум остерегаться больших планов при подобной съемке.
Если вы занимаетесь фотосъемкой дома, больше применяйте натуральный осветительный прибор и приобретайте только дорогие лампочки.
У хороших источников освещения CRI должен стремиться к 92-95%. Это собственно тот уровень, который даёт весьма небольшое количество предполагаемых огрехов.