Свойства цветов в спектре
Обновлено: 18.09.2024
Свет и цвет являются результатом электромагнитных возмущений какого-либо тела, движущихся в пространстве волнообразно. Световые волны имеют различную длину. Длина волн очень мала и исчисляется миллимикронами или нанометрами (нм): 1 мм = 1 × 10–3 мк (микрона) = 1 × 10–6 мм. Миллимикрон равен одной миллионной доле миллиметра. Колебания с длиной волны, находящейся в пределах от 400 до 750 миллимикрон, воспринимаются зрительными нервами и вызывают ощущение света различных цветов. Волны длиной больше 750 миллимикрон представляют собой область инфракрасных лучей, а волны длиной меньше 400 миллимикрон – область ультрафиолетовых лучей, и те и другие человеческий глаз уловить не способен.
Дневной свет состоит из самых различных по длине волн. Если установить в темном помещении белый экран и пропустить через небольшое отверстие на него солнечный луч, то на экране получится яркое пятно белого цвета. Если же на пути солнечного луча поставить стеклянную призму, то на экране появится полоса, окрашенная в цвета радуги. Она носит название солнечного спектра, являющегося результатом разложения солнечного света на составные части. Следовательно, солнечный свет представляет собой смесь целого ряда лучей с различной длиной волн, создающих в своей совокупности впечатление белого цвета.
Луч света проходит через призму и разбивается на спектр
Световая волна каждого цвета имеет свою длину и частоту колебаний. Световые волны сами по себе не имеют цвета. Цвет возникает при восприятии нашими глазами и мозгом.
Цвет окружающих материальных предметов образуется от поглощения и отражения световых волн. Белый свет попадает на предмет, часть световых волн поглощается, часть отражается. Если поглотятся все волны, то мы увидим чёрный цвет. Если все волны отразятся, то увидим белый свет. Если отразится волны определенной длинны и частоты, то мы увидим соответствующий этой световой волне цвет:
Все цвета спектра кроме оранжевого поглощаются. Оранжевый отражается и мы видим оранжевый цвет
Происхождение цвета от световых лучей образуют две основные природы цвета:
Аддитивные цвета — цвета образованные исходящими световыми лучами. На основе аддитивной цветопередачи работают светофоры, телевидение, компьютеры, телефоны — везде где используется цветные световые лучи и эффекты на их основе.
Субтрактивные цвета — цвета, образованные отражением света от материальных предметов. Фактически, это всё материальное и вещественное, что нас окружает, как созданное природой, так и созданное человеком. У данной природы цвета есть еще одно название — пигментный цвет, а вещества влияющие и изменяющие цвет называются — пигменты.
Помимо способа образования цвета у двух цветовых природ есть существенные отличия — это основные цвета и способ образование дополнительных цветов. Рассмотрим подробнее как это происходит.
Видимый глазом солнечный спектр состоит из семи основных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Невидимый инфракрасный цвет, имеющий волны большей длины, чем красный, располагается за ним, а невидимый ультрафиолетовый, имеющий волны короче фиолетового, располагается за фиолетовым. Каждый основной цвет спектра постепенно через многочисленные оттенки переходит в рядом лежащий.
Известный нам спектр содержит основные и дополнительные цвета. И здесь возникает существенная разница между аддитивными и субтрактивными цветами:
Основные аддитивные цвета — зелёный, синий, красный. Если совместить аддитивные цвета, то образуется белый цвет, в местах отсутствия цветовых лучей образуется чёрный цвет. Дополнительные цвета образуются при совмещении лучей трёх основных. На примере видно, при совмещении красного и зелёного аддитивного цвета образуется жёлтый цвет, при совмещении красного и синего — пурпурный, при совмещении основных трёх цветов — белый. :
Пример цветовой модели RGB. Совмещение зелёного и красного образуют жёлтый цвет. Три основных цвета: зелёный, синий, красный — образуют белый цвет.
Основные субтрактивные цвета — жёлтый, синий, красный. Если смешать основные субтрактивные цвета, то образуется чёрный цвет. Дополнительные цвета образуются при смешении пигментов основных цветов. На примере, при совмещении красного и жёлтого субтрактивного цвета образуется оранжевый цвет, при совмещении красного и синего — фиолетовый, при совмещении основных трёх цветов — чёрный:
Совмещение трёх основных цветов: синего, красного, жёлтого образуют чёрный цвет. Совмещение жёлтого и синего — зелёный.
В левой половине спектра – от красного до половины зеленого – находятся так называемые теплые цвета, а в правой половине – от середины зеленого до фиолетового – холодные цвета. Теплота цветов возрастает от середины спектра по направлению к красному, холодность их – по направлению к фиолетовому. Зеленый цвет, приближающийся к желтому, имеет теплый оттенок, а приближающийся к голубому – холодный оттенок. Подразделение цветов на теплые и холодные основано на том, что красным, оранжевым и желтым можно изобразить солнечный свет, огонь и т. д., голубым, синим, фиолетовым – тени, сумерки, лед, воду и т. п.
Хроматические цвета — это все цвета спектра и образованные от них цветовые оттенки. На примере цвета расположены по способу их образования. Треугольник внутри образован основными цветами: красный, жёлтый, синий. Далее, к треугольнику основных цветов примыкают три треугольника из дополнительных цветов входящих в спектр образованных сочетанием основных цветов: зелёный — от синего с жёлтым, оранжевый — от красного и жёлтого, фиолетовый — от красного и синего. Внешнее кольцо образовано из сочетания основных цветов, дополнительных цветов и образованных от их смешения промежуточных цветов.
Ахроматические цвета - Цвета, не имеющие цветового тона и отличающиеся друг от друга только по светлоте (белые, серые, черные), называются ахроматическими; все остальные цвета отличаются не только по светлоте, но и по цветности, они называются хроматическими.
Цвет имеет три основных свойства: светлоту (светосилу), цветовой тон (цвет) и насыщенность (интенсивность, чистоту, яркость).
Светлота цвета определяется количеством отраженного света. Ахроматические цвета – белый, серый, черный – обладают различной светлотой. То же относится к цветам хроматическим: если сравнить их между собой, то будет видно, что одни из них светлее, другие темнее.
При смешении какой-нибудь краски с белым или черным она приобретает более светлый или более темный цвет того же цветового тона.
Сильно осветлённый фиолетовый цвет ближе к лиловому и мало похож спектральный фиолетовый.
Если же смешать краску с равным ей по светлоте серым, то можно получить тона от более чистых до более черных в зависимости от количества введенного серого. Степень отличия хроматического цвета от равного ему по светлоте ахроматического называется насыщенностью.
Все разнообразие цветов мы ощущаем потому, что разные тела отражают только те или иные световые лучи, которые мы воспринимаем глазами в виде лучей разного цвета. Поэтому свет является физическим явлением, и ощущение цвета, которое возникает при раздражении зрительного цвета, – явление физиологическое.
Тела прозрачные не задерживают лучи и пропускают их сквозь себя, тела непрозрачные их отражают. Поэтому различная окраска предметов обусловливается тем, что они имеют различную способность поглощать и отражать те или иные лучи солнечного света.
Впечатление зрительного цвета возникает тогда, когда предмет отражает зеленый луч, а все прочие поглощает. Черный цвет является результатом полного поглощения всех лучей. При частичном поглощении и частичном отражении лучей телом оно кажется серым. Если лучей поглощается больше, чем отражается телом, то его серый цвет воспринимается более темным, при обратной ситуации – светлее.
Ощущение белого цвета возникает при полном отражении или же оптическом смешении всех лучей спектра. Белый цвет получается также в результате отражения и смешения не всех, а только двух определенных лучей. Два цвета спектра, вызывающих при оптическом смешении впечатление белого цвета, называют дополнительными цветами. Дополнительным цветом к красному является голубовато-зеленый, к оранжевому – голубой, к желтому – синий, к желто-зеленому – фиолетовый.
Краски не отражают полностью луч какого-либо определенного цвета и целиком не поглощают при этом все остальные, поэтому по чистоте и насыщенности цветов они не могут сравниться с цветами солнечного спектра. Поэтому при смешении красок с красками их дополнительных цветов белого цвета получить нельзя, а при смешении красок всех цветов образуется смесь грязного, почти черного цвета.
При смешении красок недополнительных цветов получаются цвета промежуточные, например, смесь красного и желтого дает оранжевый цвет, желтого и зеленого – желто-зеленый, синего и красного – фиолетовый. В последнем случае фиолетовый цвет, если расположить цвета спектра не в виде прямой полосы, а в виде круга, займет место в спектре между красным и синим, соприкоснувшимися друг с другом.
Нужный цвет можно получить двояким способом: составлением смесей красок и путем наложения красок прозрачными слоями одну на другую.
При наложении красок тонкими прозрачными слоями друг на друга – при лессировках – происходит оптическое смешение красок. Суть его заключается в следующем.
Если на белый грунт нанести прозрачный слой синей масляной краски, а сверху нанести еще слой прозрачной желтой краски, то свет, падая на верхний прозрачный слой, почти не отразится и пройдет через него дальше, причем внутри желтого красочного слоя произойдет поглощение некоторых лучей, и при соприкосновении с нижележащей краской синего цвета свет будет уже не белым, а желтым. Проникая дальше через слой синей прозрачной краски, свет, окрашенный в желтый цвет, также претерпевает поглощение некоторых лучей, в результате чего свет желтого и синего, т. е. зеленого цвета, доходит до белой непрозрачной краски грунта, отражается от нее и проходит обратно через слой синей, а затем желтой краски. В результате лучи света смешиваются и получается желтовато-зеленый цвет. Если бы слой желтой краски находился внизу, а синей – сверху, то получился бы синевато-зеленый цвет, так как к отраженному свету всегда примешивается некоторое количество лучей, отраженных от красочного слоя, наложенного сверху. Лессировками достигают большой чистоты и прозрачности красок; например, краплак, ультрамарин, нанесенные на белую поверхность прозрачным слоем, мало похожи на эти краски в смеси с белилами. Просвечивание одного цвета краски через другой дает эффекты, которые часто нельзя достичь простым смешением красок.
При механическом смешении красок свет частично отражается от поверхности красочного слоя, частично преломляясь, проходит в глубь слоя, и по мере проникновения света в красочную смесь световые лучи все больше поглощаются частицами пигментов красок, поэтому до грунта, особенно при кроющих красках, доходит лишь весьма незначительное количество света. Отражаются от красочного слоя только те лучи, которые не поглощаются смешанными красками.
Поэтому при выполнении своих творческих работ и решении колористических задач художники пользуются не только смесями красок, получаемых на палитре, но прибегают и к лессировкам, которые дают большую выразительность, чистоту, глубину и легкость цветовых тонов.
Человеческий глаз воспринимает силу и цветовой состав света не только естественно, неосознанно, так, как они попадают в него извне. Глаз обладает способностью приспособляться к действующим на него свету и цвету не только целиком, но и отдельными частями своей сетчатой оболочки. Этой способностью глаза объясняется явление цветовых контрастов. Если пристально смотреть на окрашенную поверхность, а потом перевести взгляд на другую окрашенную поверхность, обладающую иной силой света, то это отразится на силе восприятия глазом цвета второй поверхности, а именно: если первая поверхность темнее второй, то эта последняя будет казаться светлей, чем она есть на самом деле. После сосредоточения взгляда на каком-либо цвете в глазу возникает впечатление так называемого последовательного контрастного цвета, очень близкого к дополнительному. При одновременном рассматривании двух поверхностей, окрашенных в разные цвета и поставленных рядом, получается в результате их взаимодействия одновременный цветовой контраст. Умелым пользованием цветовыми контрастами можно добиться большего усиления яркости и интенсивности красок.
Рефлексы являются результатом отражения предметом цвета другого предмета, окрашенного в другой цвет, который изменяет естественный цвет первого и придает ему свой оттенок. Рефлекс может быть более или менее значительным, в зависимости от силы освещения, яркости цвета, его поверхности и близости или отдаленности предметов друг от друга.
Правильная передача рефлексов играет очень важную роль в живописи, особенно если работа выполняется на пленэре.
Как всякая волна, свет излучается и поглощается физическими телами. Свет излучается нагретыми или иначе находящимися в возбужденном состоянии телами и веществами.
Как физическое явление, Свет изучается в физике, в разделе оптика. Причем Свет это не одиночная волна с определенными характеристиками, а поток волн, разной длины и частоты.
Из школьного курса физики мы знаем, что как всякие другие волны, свет может быть разложен на составляющие его волны при помощи дифракционной решетки (дифракция) или при помощи призмы (дисперсия). После такого разложения мы получаем спектр волн разной длины, при этом большой участок этого спектра будет невидим человеческим глазом.
Дифракционный и дисперсионный спектры имеют некоторые различия.
Дифракция, это явление отклонения от прямолинейного направления движения волны при прохождении ее через препятствия (щель, отверстие, стержень), размер которого соизмеримы с длиной волны. В случае дифракции, мы получаем картинку, имеющую несколько максимумов, не растянутую ни в какой из областей спектра (нормальный дифракционный спектр).
Нормальный дифракционный спектр равномерный во всех областях и располагается в порядке возрастания длин волн.
Дисперсия это физическое явление, связанное с распространением волн разной длины с разной скоростью в данном веществе. Коэффициент, полученный в результате таких опытов, называют коэффициентом преломления среды.
Дисперсионный спектр сильно сжат в области волн имеющих большую длину, и сильно растянут в области волн имеющих меньшую длину волны. Дисперсионный спектр располагается в порядке убывания длин волн.
Видимая часть спектра называется оптическим диапазоном спектра.
Цвет и спектральные цвета
Что такое цвет? Физика дает следующий ответ на этот вопрос: Цвет, это качественная субъективная характеристика электромагнитного излучения оптического диапазона, определяемая на основании возникающего физиологического зрительного ощущения, и зависящая от ряда физических, физиологических и психологических факторов. [1.1]
Индивидуальное восприятие цвета определяется его спектральным составом, а также цветовым и яркостным контрастом с окружающими источниками света и не светящимися объектами. [1.1]
В непрерывном световом спектре, в котором одни цвета плавно переходят в другие так, что определить точно границы каждого цвета и связь его с определенной длиной волны сложно принято различать следующие цвета в зависимости от длины волны [3.1]:
| № п/п | Название цвета | | Длина волны (нм) |
| От | До | ||
| 1 | Фиолетовый | 380 | 440 |
| 2 | Синий | 440 | 480 |
| 3 | Голубой | 480 | 510 |
| 4 | Зеленый | 510 | 550 |
| 5 | Желто-зеленый | 550 | 575 |
| 6 | Желтый | 575 | 585 |
| 7 | Оранжевый | 585 | 620 |
| 8 | Красный | 620 | 780 |
Диапазон волн от 0 нм до 380 нм, принято считать невидимым и называть ультрафиолетовой областью оптического излучения.
Диапазон волн от 780 нм до 1 мм, принято считать невидимым и называть инфракрасной областью оптического излучения.
Непрерывный оптический спектр
На рисунке 1 приведен главный максимум дифракционного цветового спектра.
Органы зрения живых существ воспринимают свет, отраженный от физических объектов и предметов. Цвет предмета, воспринимаемый органами зрения будет соответствовать длинам волн, отражаемых данными объектами. На пример, листва нам кажется зеленой по тому, что зеленую составляющую спектра лист отражает, а все другие составляющие, наоборот, поглощает. Или другой пример: апельсин оранжевый, по тому, что именно оранжевая составляющая светового спектра отражается апельсином.
Чувствительность органов зрения живых существ не постоянна в зоне видимого светового спектра. Для человека, на пример, на основании данных [3.2] чувствительность органов зрения приведена на Рисунке 2.
Спектральная чувствительность палочкового зрения (рисунок 2, кривая 2 — глаз адаптирован к ночным яркостям) характеризует работу глаза при столь малом количестве света, что его не хватает даже для частичного возбуждения колбочек. Кривая относительной спектральной чувствительности глаза имеет максимум на длине волны в 507 нм.
Для глаза, адаптированного к дневным яркостям V(λ) (рисунок 2, кривая 1), на длинах волн 510 нм и 610 нм характерно двукратное снижение чувствительности. Если же глаз адаптирован к ночным яркостям V’(λ) (рисунок 2, кривая 2), то снижение чувствительности в два раза наблюдается на длинах волн 455 нм. и 550 нм.
Рисунок 2. Относительная спектральная чувствительность глаза человека
Максимумы на кривых 1 и 2 на рисунке 2, равные единице, относительны. Дело в том, что палочковый аппарат ночного зрения человека намного чувствительнее, и для восприятия предельно малого светового сигнала (например, едва видимой точки на темном фоне) палочкам необходима примерно в пятьсот раз меньшая мощность, чем колбочкам. При этом палочки, действующие при периферическом (боковом) зрении, не позволяют определить цвета точки, в то время как колбочки, фиксирующие точку при прямом зрении, дают возможность увидеть и ее цвет [3.3].
Кроме этого, чувствительность человеческого глаза неодинакова к разным цветовым компонентам света. Чувствительность максимальна при 555 нм (желто-зеленый свет) и сводится к минимуму при более длинных (красный свет) и коротких (синий свет) длинах волн. Чувствительность человеческого глаза к воздействию красного излучения (650 нм) составляет всего 10% от максимальной чувствительности. Иными словами, чтобы добиться ощущения той же яркости, что и у желто-зеленого света, интенсивность красного света должна быть в десять раз больше [4.1].
Если соединить видимые красный и синий диапазон спектра, то мы получим цветовой круг Рисунок 3. Цветовой круг это способ представления непрерывности цветовых переходов в видимой части спектра. Сектора круга окрашены в различные цветовые тона, размещенные в порядке расположения спектральных цветов, причем пурпурный цвет связывает крайние красный и фиолетовый цвета.
Рисунок 3. Цветовой круг и триады цветов, дающие при смешивании белый цвет.
Цветовой круг впервые был предложен Исааком Ньютоном в 1704 году. Цветовой круг имеет большое значение для понимания законов смешивания спектральных цветов. Так на пример, вершины треугольника, вписанного в цветовой круг, однозначно указывают на триады цветов, которые при смешивании дадут белый цвет.
Рисунок 4. Цветовое поле видимого спектра.
В общем случае, оттенки цветов получаемые при смешивании простых спектральных цветов представлены на Рисунке 4.
Не спектральные цвета и смешивание цвета
Для восприятия цвета очень важно такое явление, как метамерия, особенности глаза и психики. [1.2]. Метамерия, это свойство зрения, при котором свет различного спектрального состава может вызывать ощущение одинакового цвета. Иначе метамерией можно назвать восприятие двух окрашенных образцов одинаково окрашенными под одним источником освещения, но различно окрашенными под другим источником освещения. Это можно объяснить разными спектральными характеристиками источников освещения и разными наполняющими цветами в красочных покрытиях рассматриваемых образцов.
Физиологически метамерия зрения основана на строении периферического отдела зрительного анализатора биологического объекта. В соответствии с теорией происхождения видов, предки человека получили органы зрения от рыб. Эта гипотеза получила в настоящее время, как множество подтверждений, так и не меньшее число опровержений.
У человека, как и у карпа, роль периферического отдела зрительного анализатора выполняет сетчатка, в которой за восприятие цвета отвечают особые клетки, называемые колбочками.
В общем случае, можно создать такие условия, при которых пучок оранжевого спектрального цвета, пучок оранжевого не спектрального цвета (полученный смешением желтого и красного спектральных цветов) и пучок пурпурного не спектрального цвета (полученный смешением синего и красного спектральных цветов) могут восприниматься зрительным анализатором наблюдателя, как пучки одинакового цвета.
Однако если пропустить эти три пучка через дисперсионную призму, то мы получим:
Для оранжевого спектрального цвета: одну полоску, соответствующую длине волны первичного светового пучка.
Для оранжевого не спектрального цвета (полученного смешением желтого и красного спектральных цветов): две полоски, соответствующие длинам волн составляющих желтого и красного спектральных цветов первичного светового пучка.
Для пурпурного не спектрального цвета (полученного смешением синего и красного спектральных цветов): две полоски, соответствующие длинам волн составляющих синего и красного спектральных цветов первичного светового пучка.
В общем случае, результирующие цвета получаемые при смешивании цветов иллюстрирует Рисунок 5.
Рисунок 5. Результирующие цвета, получаемые при смешивании спектральных цветов
Данное наблюдение представляется мне важным при создании цвета красителя для окрашивания насадки.
Теории восприятия цвета
Множество проводимых исследований подтвердили предположения этих двух теорий, так например колбочки у приматов существуют всего трех типов: воспринимающие цвет в фиолетово-синей, зелено-жёлтой, в желто-красной частях спектра. Каждый вид колбочек интегрирует поступающую лучистую энергию в довольно широком диапазоне длин волн, и диапазоны чувствительности трех видов колбочек перекрываются, различаясь лишь диаграммой величины чувствительности.
Человеческое зрение, таким образом, является трёхстимульным анализатором, то есть спектральные характеристики цвета выражаются всего в трех значениях. Если сравниваемые потоки излучения с разным спектральным составом производят на колбочки одинаковое действие, цвета воспринимаются как одинаковые.
В животном мире известны четырёх- и даже пятистимульные цветовые анализаторы, так что цвета, воспринимаемые человеком одинаковыми, животным могут казаться разными так, хищные птицы видят следы грызунов на тропинках к норам исключительно благодаря ультрафиолетовой люминисценции компонентов их мочи.
Характеристика органов зрения карпа
Как уже говорилось выше, в соответствии с теорией происхождения видов, предок человека унаследовал органы зрения от низших позвоночных, или от рыб, что вызывает большое сомнение у некоторых, уважаемых в научных кругах, авторов [5]:
«. Если принять как факт, что цветовое зрение мы унаследовали от низших позвоночных (рыб), что доказывается анатомическим, физиологическим, химическим и структурным сходством строения сетчатки, то эволюцию цветового зрения следует изучать не на приматах, а начиная с рыб. Тогда рассуждения об эволюции цветового зрения от протонопии до тритонопии (С.В.Кравков) нельзя признать обоснованной. Ведь уже у карпа имеются все три типа колбочек и даже детекторов оппонентного типа, хотя и находятся эти детекторные клетки еще в самой сетчатке, а не в латеральном коленчатом теле, как у приматов и человека (Пэдхем Ч., Сондерс Ж., 1978). Хотя карп обладает повышенной чувствительностью в красно-оранжевой, а не зелено-желтой области спектра, диапазоны частот реагирования рецепторов карпа и человека почти не различаются по ширине.
Из сказанного становится ясным, что максимум цветового восприятия карпа обыкновенного лежит в красно-оранжевой области светового спектра, что находит свое подтверждение в большом количестве работ других авторов.
Автор считает, что диапазон чувствительности в области видимого спектра карпа обыкновенного и человека почти не различается по ширине, что противоречит данным некоторых других источников.
Кроме этого, автор считает функцию распознания цвета, в частности карпом, не отделимой от функций размножения, питания и выживания, то есть от всего биологического цикла. Это пожалуй самый ценный для нас вывод, для нас — рыбаков, осуществляющих ловлю этой умной рыбы, маскируя насадку под привлекающую ее, рыбу, пищу.
Справедливости ради, нужно отметить, что в результате биофизических исследований органов зрения рыб, пресноводных, пресмыкающихся, приматов, человека, были получены другие, очень интересные факты, способные поставить под сомнение приведенные выше заключения.
Учитывая эти данные, мы можем усомниться в утверждении о равенстве ширины светового спектра воспринимаемого органами зрения карпа и человека.
Имеются данные о наличии в сетчатке костистых рыб фоторецепторов с пиком чувствительности в ультрафиолетовой области спектра (Neumeyer, Arnold, 1989). Не ясна роль этих рецепторов в цветовом зрении рыб ввиду того, что оптическая система камерного глаза этих животных не пропускает ультрафиолетовые лучи. Однако, имеются данные о влиянии активности рецепторов этого типа в различение цветов в синей области спектра (Neumeyer, Arnold, 1989).
У рыб и амфибий хорошо развита система ретино-тектальных зрительных проекций, что обусловливает сложный характер обработки цветового сигнала уже на уровне нейрональных структур сетчатки. В этой ситуации сетчатка этих животных может служить моделью для изучения принципов цветокодирования, реализуемых у приматов центральными отделами зрительного анализатора. . "
Анализируя приведенные выше исследования, с высокой степенью достоверности, можем предположить следующее:
Имеются данные о наличии у рыб рецепторов, помогающих им различать цвета в области синего цвета, а также в значительном диапазоне инфракрасной зоны спектра.
Выводы
1. Сетчатки глаза карпа и человека очень похожи по функционированию и строению, а по сложности строения и возможностям интегральной обработки параметров зрительных образов напоминают мозг.
2. Диапазон чувствительности в области видимого спектра органов зрения карпа и человека значительно различается по ширине, что дает карпу возможность видеть объекты в синей части спектра и в невидимой области инфракрасного цвета, предположительно до длин волн около 865 нм. Это, в свою очередь, объясняет то, как карп может найти пищу в условиях практически полной темноты, например, ночью.
3. Максимум цветового восприятия карпа лежит в красно-оранжевой области светового спектра.
5. Карп способен отличать белый спектральный цвет от какого-либо другого цвета.
6. Во время распознавания объекта, карп более склонен ориентироваться на цвет объекта, чем на его форму.
7. Функцию распознания цвета у карпа не отделима от функций размножения, питания и выживания, то есть от всего биологического цикла.
Заключение
Сделанные мною и приведенные выше, выводы, не претендуют на научную ценность и вполне могут быть ошибочными. Но в своих экспериментах с окрашиванием насадок я придерживаюсь следующих, изложенных мною ниже правил.
Мои насадки имеют преимущественно оранжевый спектральный цвет, оранжевый не спектральный цвет, пурпурный не спектральный цвет и белый не спектральный цвет. Они обязательно яркие и отчетливо выделяются на фоне окружающих предметов.
Насадки дают обильное, легко различимое облако мути имеющее тот же цвет, что и насадка.
В свои насадки я пытаюсь включать энзимы, способные поднять температуру поверхности насадки, по сравнению с температурой окружающей среды, хотя бы на один градус. Это позволяет выделить насадку на фоне окружающих ее объектов (заставляет насадку светиться изнутри) и делает ее более привлекательной и легко распознаваемой рецепторами инфракрасного зрения зрительного аппарата рыбы.
1. Википедия. Свободная энциклопедия.
3.1. Цвет и длина волны.
3.2. Чувствительность органов зрения человека.
3.3. Максимумы ночного и дневного зрения.
Автор: Саваченко Григорий
Цвет - это ощущение, возникающее в органе зрения при воздействии на него света, т.е. свет+зрение=цвет.
Свет - это электромагнитное волновое движение. Длины волн видимого цвета заключены в интервале от 380 н.м. до 760 н.м. См. рис.
Волны с длиной волны менее 380 н.м. - это ультрафиолет, а с длиной более 760 н.м. - это инфракрасный свет. В табл. 1 показана зависимость цвета от длины волны видимого спектра.
| Длина волны, н.м. | Цвет |
| 760-620 | Красный |
| 620-585 | Оранжевый |
| 585-575 | Желтый |
| 575-550 | Желто-Зеленый |
| 550-510 | Зеленый |
| 510-480 | Голубой (Сине-Зеленый) |
| 480-450 | Синий |
| 450-380 | Фиолетовый |
В видимом спектре человеческий глаз различает 120 цветов. Эти цвета принято выделять в три группы:
Все цвета подразделяются на: хромотические, ахромотические, полухромотические.
Ахромотические - Белый, черный, и все оттенки серого. В этот спектр входят лучи всех длин волн в равной степени, причем энергия отдельных лучей составляющих эту смесь одинакова.
Хромотические цвета - все спектральные и многие природные. В этот спектр входят все лучи, но есть преобладание какой-либо волны (максимум). Например, в спектре красного цвета, красные лучи (760-620 н.м.) несут большую часть энергии всего потока.
Полухромотические цвета - земляные цвета, т.е. цвета смешаны с ахромотическими цветами.
Психофизические характеристики цвета:
1) Цветовой тон. Это качество цвета, которое позволяет сравнить его с одним из спектральных или пурпурным цветом (кроме хромотических) и дать ему название.
2) Светлота. Это степень отличия данного цвета от черного. Она измеряется числом порогов различия от данного цвета до черного. Чем светлее цвет, тем выше его светлота. На практике принято заменять этот понятие понятием "яркость". Яркость цвета - это коэффициент отражения (Р) равный отношению отраженного светового потока (Fотр) к падающему (Fпад) взятое в процентах:
3) Насыщенность. Это степень отличия данного хромотического цвета от равномерного по энергонасыщенности светового потока ахромотического. Измеряется тоже числом порогов различия от цвета до серого. (Так же можно сказать, что это доля пигментов в изначальном чистом цвете). Заменяется понятием чистота. Чистота - это доля чистого спектрального цвета в общей смеси данного цвета или это доля чистого пигмента в красочной смеси.
Цветовой тон + Насыщенность = Цветность
Ахромотические цвета не имеют цветового тона и насыщенности.
Цветовой ряд. Это последовательность цветов, у которых, по крайней мере одна характеристика общая, а другие закономерно изменяются от одного цвета к другому. Цветовые ряды имеют свои названия, в зависимости от того, какие характеристики в них изменяются.
1) Ряд убывающей чистоты и возрастающей яркости. Этот ряд делается разбеливанием, т.е. добавлением белого цвета к спектральному.
2) Ряд убывающей насыщенности (приглушение).
3) Ряд убывающей яркости и убывающей насыщенности (зачернение).
4) Ряд по цветовому тону. Это смешение двух соседних спектральных цветов (причем в пределах не более 1/4 интервала светового круга).
Температура цвета. Это его относительная теплота или холодность.
Теплые: Красный, Красно-Оранжевый, Оранжевый, Желто-Оранжевый, Желтый, Желто-Зеленый.
Холодные: Голубой (Сине-Зеленый), Синий, Сине-Фиолетовый, Фиолетовый.
Самый горячий: Красно-Оранжевый.
Самый холодный: Голубой (Сине-Зеленый).
Нейтральные ( Зеленый и Пурпурный).
Цветовые круги. Принято выделять две группы цветовых кругов: физические (за основу взят 7-ступенчатый цветовой круг Ньютона) и физиологические ( за основу взят цветовой круг 6-ступенчатый круг Гете).
1) Цветовой 7-ступенчатый круг Ньютона.
2) Восьмеричный круг. В XIX веке был получен Грассмоном. Он его упростил, и чтобы сделать четным вводит пурпурный цвет.
3) 10-ступенчатый круг. Американский ученый Максвел добавляет к восьмеричному кругу еще два цвета: Желто-Зеленый и Зелено-Голубой. Цвета расположенные друг против друга в этом круге являются взаимодополняемыми. В круг входят:Красный, Оранжевый, Желтый, Желто-Зеленый, Зеленый, Зелено-Голубой, Голубой, Синий, Фиолетовый, Пурпурный.
4) Круг Гете. Содержится 6 цветов:Красный, Желтый, Зеленый, Голубой, Синий, Фиолетовый. В этом круге цвета, расположенные друг против друга контрас
5) На основе 6-ступенчатого круга был создан 12-ступенчатый, путем добавления промежуточных цветов. На рисунке можно проследить весь процесс получения 12-ступнчатого круга из трех основных цветов. В круг входят следующие цвета: Красный, Красно-Оранжевый, Оранжевый, Желто-Оранжевый, Желтый, Желто-Зеленый, Зеленый, Голубой, Синий, Сине-Фиолетовый, Фиолетовый, Пурпурный.
Смешение цветов. Существует два различных типа смешения цветов.
1) Слагательное смешение (или аддитивное). Физическая сущность этого типа смешения заключается в суммировании световых потоков(лучей) тем или иным способом. Виды слагательного смешения:
- пространственное. Это совмещение в одном пространстве различно-окрашенных световых лучей (мониторы, театральные рампы).
- оптическое смешение. Это образование суммарного цвета в органе зрения человека, тогда как в пространстве слагаемые цвета разделены (поинтилистическая живопись).
- временное. Это особый вид смешения. Его можно наблюдать при смешивании цветов дисков, помещенных на спецприбор "вертушка" Максвела.
- бинокулярное. Это эффект разноцветных очков (одна линза одного цвета, вторая - другого).
Основные цвета смешения: Красный, Зеленый. Синий.
Правила слагательного смешения:
* При смешении двух цветов расположенных по хорде 10-ступенчатого круга получается цвет промежуточного цветового тона. Пример: Красный + Зеленый = Желтый.
* При смешении противоположных цветов в 10-ступенчатом круге получается ахромотический цвет.
2) Вычитательное смешение (или субтрактивное). Его сущность заключается в вычитании из светового потока какой-либо его части путем поглощения, например при смешении красок, при наложении полупрозрачных слоев друг на друга, при всех видах наложения или пропускания.
Основное правило: всякое ахромотическое тело (краска или фильтр) отражает или пропускает лучи своего собственного цвета и поглащает цвет дополнительный к собственному.
Фиалки – бесцветные, ваша помада оттенка bordo – бесцветная и даже любимое желтое платье не имеет цвета. Мир вообще бесцветен и был бы таким в наших глазах, если бы не свет.
Свет – это излучение, которое испускает нагретое тело или вещество в возбужденном состоянии, а цвет – характеристика этого света. Предметы сами по себе бесцветны, а мы видим цвет, когда их поверхность отражает электромагнитные волны видимого диапазона, то есть свет. То, как человек воспринимает цвет, зависит от степени освещенности предмета, источника света, а также физиологических особенностей и психологического состояния каждого из нас в конкретный момент.
Физика цвета
Главный цветоприниматель человеческого организма – сетчатка глаза. Чтобы глаз увидел какой-либо предмет и его цвет, свет сначала должен упасть на этот предмет, отразиться от него, а затем попасть на сетчатку. Люди видят предметы, потому что они отражают свет, и различают цвета этих предметов в зависимости от характеристик их поверхности: какие лучи она поглощает, а какие отражает, отдавая сетчатке на анализ. Свет, поглощенный предметом, глаз увидеть не может.
Черная кожа, например, поглощает почти все излучение и кажется нам черной, потому что не отражает никакие волны. Снег, наоборот, равномерно отражает почти весь свет и поэтому выглядит для нас белым. Человек видит предмет в том цвете, лучи которого отражаются от поверхности и попадают на сетчатку. В случае с красной помадой на сетчатку попадут только лучи красного спектра, а остальные поглотятся, создав в сознании человека представление о красном цвете.
Человеческий глаз воспринимает электромагнитное излучение в узком диапазоне длин волн, от 380 до 740 нанометров. Этот видимый свет излучает фотосфера – тонкая оболочка Солнца, меньше 300 километров в толщину. В бесцветном для нашего глаза солнечном свете заключен весь видимый спектр волн, который при разложении дает цвета радуги: от красного до фиолетового. На уроках физики разложение света на спектр демонстрируют с помощью призмы, в жизни это можно увидеть на примере радуги, где функцию преломителя играют капли воды в воздухе.
Как мы различаем цвета
Запомнить назначение колбочек и палочек легко с помощью ассоциации: колбочки – как химические емкости, в которых происходят реакции и получаются яркие вещества, а палочки – буквально палки-трости, которые мы использовали бы, окажись мы в полной темноте.
Цветовой круг
Цветовой круг – это способ представить весь видимый спектр света в условной форме круга. Секторы круга представляют цвета, размещенные в том порядке, который условно передает расположение их волн в спектре видимого света. Для связывания круга в его палитру добавлен пурпурный цвет (маджента), который соединяет крайние спектральные цвета (красный и синий) и получается из их условного смешения.
Свойствами цветового круга пользуются художники, физики, дизайнеры, инженеры, стилисты. Мы с помощью цветового круга можем разграничивать холодные и теплые цвета, дополняющие цвета, оттенки и аналогичные цвета. Эти понятие станут инструментом для дальнейшей работы с образом. Вкус, который многие считают врожденным, можно развивать, и правила сочетаемости цветов – отличное для этого начало.
→ Хроматический круг: теплые и холодные тона
Теплые и холодные тона расположены в разных частях цветового круга. К теплым относятся желтый, оранжевый и красный, к холодным – зеленые, синие и фиолетовые. Вопрос о каждом пограничном цвете (например, между желтым и зеленым) стоит рассматривать в каждом случае отдельно. Смешанный желто-зеленый цвет может относиться как к теплой, так и к холодной части круга. У стилистов также есть представление о том, что теплыми и холодными версиями обладают все цвета, кроме оранжевого (он всегда теплый). Даже голубой и зеленый могут быть теплыми, но это представление основано на психологическом восприятии цвета и ассоциациях, а не на объективных характеристиках цветового круга.
→ Хроматический круг: дополняющие цвета
Дополняющие цвета – это пара тонов, расположенных в круге напротив друг друга. Получить пару цветов можно, проведя прямую линию через центр круга. Получаем желтый + фиолетовый, синий + оранжевый, зеленый + красный.
→ Хроматический круг: аналогичные цвета
Аналогичные цвета расположены по соседству в одном цветовом семействе: желтый-оранжевый-красный, синий-голубой, зеленый-салатовый и так далее. Часто мы называем такие цвета оттенками, но это не совсем верное определение.
→ Хроматический круг: оттенки
Оттенки (фр. camaieu) – это варианты одного цвета, которые получаются путем добавления в него белой или черной краски. Увидеть визуальное представление оттенков можно на усовершенствованном круге с градацией цветов к белом в центре и черному – по краям. Таким представлением цвета пользуются дизайнеры, работая в Photoshop и аналогичных программах. Оттенки одного цвета – это градиентная шкала от бело-желтого до черного с желтым подтоном, от бело-голубого до иссиня-черного, где началом и концом шкалы являются белый и черный цвета.
Этих четырех свойств хроматического круга достаточно, чтобы создавать двух, трех и четырехцветные образы, не ошибаясь в оттенках. Благодаря правилам круга даже непривычные для вашего взгляда сочетания будут выглядеть гармонично.
Читайте также: