Цвет и его характеристика

Связь человека с внешней средой осуществляется посредством органов чувств: зрения, слуха, осязания, вкуса и обоняния. Как источники информации, эти свойства человеческого организма имеют очень важное значение в жизни и деятельности человека, его связи с окружающим миром.

Наибольшее количество информации о материальной среде (более 80%) связано со зрительными ощущениями, обусловленными физиологическим воздействием отраженных световых волн (электромагнитных колебаний) на зрительные рецепторы - сетчатку глаза. Восприятие тел как цветных связано с различной способностью предметов поглощать или отражать световые лучи. Различают ахроматические и хроматические поверхности.

Цветовоспринимающие органы зрения человека чувствительны к трем основным цветам - синему, зеленому и красному (трихроматическое зрение).

Физически цвет определяют тремя категориями:

1. Доминирующей длиной волны X, определяющей цветовой тон. Глаз чувствителен к относительно небольшому диапазону волн - в пределах от 400 до 750 ммк, что соответствует видимой части спектра от фиолетового до красного.

Уменьшение и увеличение длины волн в области ультрафиолетовых и инфракрасных излучений лежит за пределами нашего зрения.

2. Чистотой цвета Р, или его насыщенностью, определяющейся по отношению к белому цвету (чистый тон или с примесью белого). Выражается она в процентах или в долях единицы. Насыщенность различных спектральных цветов воспринимается неодинаково. Красный и синий цвета воспринимаются более насыщенными чем, например, желтый. Для спектральных цветов чистота равна единице, для белого - нулю.

3. Относительной светлотой цвета, или его коэффициентом отражения р. Определяется она отношением отраженного поверхностью светового потока ко всему падающему на него световому потоку (выражается в процентах).

Коэффициент отражения различных цветовых поверхностей колеблется от 0 (абсолютно черное тело) до 100% (абсолютно белое тело), практически от 9 до 90% (табл. 44).

Таблица 44. Коэффициент отражения различных цветовых поверхностей

Ахроматические цвета (белый, серый, черный) различаются только по яркости, определяемой формулой

где В - яркость поверхности, НТ;

Е - освещенность поверхности, ЛК;

ρ - коэффициент отражения, %.

Различные цветовые сочетания, определяющиеся цветовым тоном, насыщенностью и светлотой, количественное и качественное определение цветов и их параметров явились темой многочисленных исследований, в результате которых созданы различные системы классификаций цветов в виде таблиц, атласов и цветовых кругов. Наиболее известны системы Оствальда, Менселла и Максвелла, построенные в трехмерных координатах.

Исходя из основных положений трихроматической системы цветообразования, согласно которой любой заданный цвет можно получить соответствующим смешением трех произвольно выбранных излучений, а характеристикам цвета можно дать точную количественную оценку, позволяющую сравнивать цвета между собой, Международная комиссия по освещению в 1931 г. предложила использовать для характеристики цвета координаты цветностей х, у, z, соответствующие долям красного, зеленого и синего излучений. Переход от системы координат к системе характеристики цвета при помощи цветового тона, насыщенности и светлоты выполняется с использованием цветового графика (рис.61).

Каждая точка внешнего контура цветового графика соответствует определенной длине волны. Точка Е соответствует белому цвету; на прямых, соединяющих точку Е с внешним контуром, располагаются цвета с одинаковой длиной волны, но отличающиеся чистотой цвета от нуля (чистота белого цвета) до 100% (чистота спектральных цветов).

Помимо количественной оценки цвета, при помощи цветового графика можно определять взаимодополняющие цвета. Для этого необходимо провести прямую через точку на контуре, соответствующую необходимому цвету, и центральную точку Е, соответствующую белому цвету, продлив ее до пересечения с противоположной стороной контура. Полученная точка пересечения характеризует длину волны дополнительного цвета.

Цвет, т. е. однозначное выражение характеристики цвета того или иного конкретного объекта в общепринятой колориметрической системе, определяется на практике или путем идентификации его с определенным цветовым полем атласа, характеристика которого известна, или фотометрически при помощи оптических приборов, фотометров или спектрофотометров.