| Главная » Файлы » СТАТЬИ |
Цвет и свет
| 10.09.2008, 14:44 | |
| Цвет и свет Цвет в жизни и деятельности человека имеет огромное значение. Он присутствует везде и воздействует на все окружающее. Например, окраска стен помещения влияет на настроение находящихся в нем людей, а красный свет вызывает ощущение тревоги и опасности. Понимание природы цвета и способов его использования, является исключительно важным. Цвет является важной характеристикой предмета и часто кажется таким же неотъемлемым его свойством, как и форма. Описывая знак остановки, Вы, скорей всего, скажете, что это красный восьмиугольник с белой надписью. Он красный всегда, потому, что окрашен красной краской. На самом же деле это не так. Присмотритесь, как выглядит этот знак ночью, в свете зеленого светофора, и увидите, что красное стало почти черным, а белое позеленело. Эта метаморфоза происходит потому, что Вы видите не собственный цвет поверхности, а цвет отраженного ею света. Белый дневной свет содержит все цвета радуги, а пигмент, которым окрашен знак, поглощает все цвета спектра, кроме красного. Отраженный красный свет попадает в глаза и мозг решает, что красен сам знак. Зеленый же свет не содержит красной составляющей, поэтому красное поле знака ничего не отражает и выглядит черным. Зато белые буквы способны отразитъ любой цвет, а так как в падающем свете имеется только зелень, они и становятся зелеными. На рисунке показаны схемы отражения белого света от знака остановки. 
Белые буквы и окантовка знака остановки отражают весь спектр падающего на него белого света и выглядят белыми. Красный фон знака отражает только красные лучи и выглядит красным. В условиях повседневной жизни мы без особого ущерба довольствуемся упрощенными представлениями о природе цвета, не подозревая о том, что цвет - это отраженный свет. Мы не обращаем особого внимания на то, что изменение освещения меняет и цвета предметов. Это происходит главным образом из-за того, что мы почти всегда имеем дело с белым или слабо окрашенным светом. Бытовые представления о цвете ограничиваются понятием "цвет краски" или "цвет пигмента" (основного компонента краски, придающего ей определенный цвет при нормальном освещении). Только благодаря относительной стабильности цвета окружающего освещения нам удается достаточно удачно подбирать и согласовывать цвета при ремонте жилья, приобретении украшений или одежды. Особенно, если весь наш жизненный опыт в области колористики основывается на наблюдениях взаимодействия цветных пигментов во время приготовления пищи, смешивании напитков и стирке белья. В компьютерной графике, где и сам монитор, и изображения на его экране, являются источниками света, прежний опыт и бытовые представления о цвете совершенно непригодны. Компьютер признает только истинное учение о цвете, поэтому компьютерному художнику прежде всего нужно понять, что только цвет света, отражаемого пигментом, и является тем цветом, который видят глаза. Скорее всего, понадобится некоторое время на то, чтобы свыкнуться с новым понятием. Но если Вы поймете, что такое цвет, разобраться в тонкостях вопроса будет намного проще. Пигментные цветовые модели Неоднозначные и противоречивые представления о цвете всегда вызывали множество споров. Многочисленные попытки создания единой универсальной теории чаще всего приводили лишь к появлению более или менее практичных цветовых моделей, справедливых только в определенных пределах. Одна из таких моделей, знакомая Вам с детства, основана на цветах пигментов, содержащихся в красках, чернилах и цветных карандашах. Вы, вероятно, помните о том, что существуют три первичных цвета: красный, желтый и синий, которые считаются чистыми, потому, что не содержат других цветов. Все остальные, или вторичные цвета, могут быть получены путем смешивания только этих трех пигментов. В самом деле, если на белую поверхность нанести тампоном три частично перекрывающихся круга, окрашенных в основные цвета, то в зонах их наложения образуются три дополнительных цвета - оранжевый, зеленый и фиолетовый, как в правой части рисунка.  Цветовой круг RYB и результат наложения пигментных красок в модели RYB. Нетрудно представить, что между основными и дополнительными цветами может существовать бесконечное количество переходных оттенков. Впрочем, если вместо тампона Вы воспользуетесь аэрографом, создающим красочное пятно с размытыми краями, то без труда сможете убедиться в наличии плавных цветовых переходов. Удалив центральную и периферийную области полученной композиции, Вы получите традиционный цветовой круг, окрашенный во все цвета радуги, изображенный в левой части рисунка. По первым буквам названий трех основных цветов, эту цветовую модель часто называют моделью КЖС (Красный-Желтый-Синий), или RYB в английской транскрипции. Цветовая модель RYB и смешивание пигментных цветов Цветовой круг является традиционным образом модели КЖС или RYB. Основные цвета располагаются на вершинах вписанного равностороннего треугольника, а дополнительные √ на вершинах перевернутого треугольника. Порядок следования цветов соответствует их расположению в радуге. Для быстрого и предсказуемого смешения цветов, художники часто раскладывают краски на палитрах именно по этому принципу. Модель RYB широко распространена и достаточно практична, хотя и не совсем верна, поскольку на практике не все цвета удается получить смешением трех основных. Кроме того, на цветовом круге нет черного цвета. Попытка его получения посредством смешивания всех остальных цветов приводит к созданию грязно-коричневого, а не черного цвета (см. правую часть рис. 2.2). Возможность использования готовой черной краски позволяет начинающим художникам воспринимать ее в качестве одного из основных цветов, внося неопределенность в толкование модели. Трактовка белого цвета в качестве чистого, неокрашенного холста, так же накладывает определенные ограничения. Однако основная парадоксальность модели RYB заключается в том, что палитра, организованная в соответствии с аддитивным световым спектром, применяется для смешивания субтрактивных пигментов. Аддитивные и субтрактивные модели В цветовой модели RYB (КЖС) принято белым считать чистый холст. Перекрывающиеся слои краски, по мере их нанесения, все более затемняют его, в пределе приближая результирующий цвет к черному. Таким образом, для того чтобы вернуться к первому слою с основными цветами, мы должны удалить все последующие, или вычесть их из результирующего цвета. Такая модель называется субтрактивной (от subtraction √ вычитание). Она справедлива для пигментных красок. Для цветных источников света используется противоположная по характеру аддитивная (от add √ добавление) модель. В ней черным цветом является отсутствие света, или темнота. Добавление цветных световых пятен делает изображение все более светлым, дающим в пределе чисто белый свет. Первичные пигменты Строго говоря, выбор в качестве основных цветов красного, желтого и синего, не бесспорен. Этим и объясняется несовершенство модели RYB. Если в группе основных цветов желтый заменить зеленым, а затем сделать вторичные цвета первичными, то получится цветовая модель CMY (ГФЖ). Здесь в качестве основных цветов выбраны голубой, желтый и фуксин. Красный представлен смесью фуксина и желтого, синий - смесью голубого и фуксина, а цвет, который считался желтым в модели КЖС, стал желтым с добавлением фуксина. Это довольно точная, хотя и не очень распространенная субтрактивная модель. Одна из причин не слишком широкой популярности цветовой модели CMY заключается в том, что ее первичные цвета в чистом виде практически не встречаются в природе. ПРИМЕЧАНИЕ. Хотя природа и не терпит пустоты, она, по крайней мере, недолюбливает первичные пигменты. Трудность получения чистых пигментов голубого, фуксина и желтого цветов явилась одной из причин столь длительного использования модели RYB в качестве основной. Настоящего желтого цвета не было до 1800 года, а чистый фуксин появился только к 1850 году. Художники прошлого были вынуждены использовать известные в то время субтрактивные пигменты, ошибочно считая их основными цветами. Ярким примером этого служат палитры старых мастеров, использовавших смешивание красок по модели RYB. Цвета на их картинах выглядят плоскими и грязноватыми из-за присутствия черных пигментов, используемых для утемнения слишком ярких спектральных тонов. Нехватка насыщенных основных цветов, а не тяжелая моральная атмосфера "мрачного средневековья" стала одной из причин некоторой сумрачности колорита их полотен. Тем не менее, мастерство и опыт старых мастеров живописи заслуживают уважения и изучения, а не огульного отрицания из-за несоответствия их представлений современному уровню науки о цвете. Цветовая модель CMY В цветовой модели CMY основными цветами являются голубой, фуксин и желтый, а дополнительными √ красный, зеленый и синий. Такой расклад гораздо лучше соответствует характеру субтрактивной модели, в которой сумма основных цветов дает практически черный цвет. Парной ей моделью, первичными цветами которой служат вторичные цвета CMY, является аддитивная модель RGB. Обе эти модели показаны на рисунке. 
Результаты наложения световых (RGB) и пигментных (CMY) цветов. Четырехцветная печать и CMYK Важным достоинством CMY является то, что смесь первичных цветов дает настоящий черный, а не грязно-коричневый цвет, получаемый смешиванием красного, желтого и синего цветов. Основная область применения этой модели √ цветная типографская печать, из-за чего ее часто называют пигментной цветовой моделью. На практике чаще используется не оригинальная модель CMY, а ее четырехцветная модификация CMYK, включающая кроме триады основных цветов еще и черный. На практике смешанный черный цвет является очень интенсивной смесью голубого и фиолетового, но выглядит всегда черным цветом. Несмотря на то, что все черные печатные цвета можно получить методом смешивания, в печатной промышленности используется отдельная черная типографская краска. Это делается для упрощения печати текста и черно-белой графики, составляющих немалую часть самого многоцветного издания. Поэтому современная печать считается четырехцветным процессом, в котором черный цвет является дополнительным цветом - как буква К в названии CMYK. ПРИМЕЧАНИЕ. При синтезе цвета смешиванием пигментов в модели CMY, доли составляющих цветов часто выражаются в процентных отношениях (например, 50% желтого, 45% голубого и 5% фуксина дают цвет зеленого оттенка). Такая форма описания цвета довольно близка к используемой в компьютерной графике. Цвет как отраженный свет Как мы уже установили, цвет пигмента обусловлен цветом света, отраженного объектом. Цветной свет - свет, отраженный от объектов, ≈ это именно то, из чего состоит наш видимый мир. Объект выглядит красным потому, что он поглощает зеленую и голубую части спектра и отражает оставшийся красный свет. На рисунке 2.4 этот процесс показан на примере двух вариантов освещения знака остановки. Первый знак освещен белым светом, красная поверхность которого отражает только красную составляющую, а белая надпись √ все три, то есть, красную, зеленую и синюю. Второй знак освещен сине-зеленым светом. Поскольку падающий свет не содержит красных лучей, то красное поле остается черным, поглощая и зеленый, и синий свет. Белая надпись отражает весь спектр падающего света и кажется сине-зеленой. 
Схемы отражения света от красно-белого знака остановки при белом и цветном освещении. Каждый пигмент поглощает определенную часть спектра и отражает соответствующий его цвету свет. Смешанные пигменты субтрагируют различные цвета спектра, образуя новый смешанный цвет. Синий (не отражающий красного или желтого), смешанный с желтым (не отражающим красного или синего), образует зеленый цвет, полностью поглощающий красные лучи. Модель RGB Различие коэффициентов преломления световых лучей разного цвета позволяет им разделиться при прохождении через призму. Полученная радуга представляет собой видимый спектр белого света, то есть цветовой диапазон, доступный восприятию глаз человека. Цвета в спектре следуют в известном порядке: Красный, Оранжевый, Желтый, Зеленый, Голубой, Синий и Фиолетовый. (Для его запоминания дети используют присказку "Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан", в которой первая буква каждого слова соответствует первой букве в названии цвета. По первым буквам названий основных цветов, цветовая модель для света по-русски называется КЖС, или RGB по-английски. ПРИМЕЧАНИЕ. Небелый свет имеет собственный спектр преломления, поскольку часть общего (белого) спектра в нем отсутствует, придавая ему цветной оттенок. Обратите внимание на то, что белый цвет характеризуется отсутствием пигмента в модели CMY и ассоциируется с цветом чистого холста. Черный цвет в модели RGB представляет собой отсутствие света и может считаться истинной темнотой. Смесь всех трех первичных светов образует белый свет. Попарное смешивание основных цветов модели RGB порождает триаду дополнительных - голубого, желтого и фуксина - которые одновременно являются первичными цветами пигментной модели CMY. Дихотомия света и пигмента является важным элементом, связывающим изменение цвета материала с изменением цвета освещения. Свет и пигмент являются взаимодополняющими противоположностями. В самом деле - основные цвета одной модели являются дополнительными для другой; RGB излучает свет, а CMY отражает его. Пигмент невидим без света, а окраска самого света становится видна только при его отражении от поверхности пигмента. Сумма всех цветов света дает белый цвет, а сумма цветов пигментов - черный. RGB смешивает цвета методом сложения, а CMY - методом вычитания. Исходник: www.kgtu.runnet.ru/homepages/ujack/color/color.htm © Е.И. Вотяков, 2000 | |
| Категория: СТАТЬИ | | |
| Просмотров: 1588 | Загрузок: 0 | |
| Всего комментариев: 0 | |