Границы участков, нм Цвет

760—620 Красный

620—585 Оранжевый

585—575 Желтый

575—550 Желто-зеленый

550—510 Зеленый

510—480 Голубой

480—450 Синий

450—380 Фиолетовый

Скорость распространения всех видов электромагнитных колебаний равна приближенно 300 000 км/с.

В спектре белого солнечного света различают семь основных -цветов, перечисленных выше (кроме желто-зеленого). Глаз среднего наблюдателя способен различить в спектре белого света около 120 цветов. Это так называемый непрерывный спектр, характерный для всех тел накаливания, т. е. таких источников света, у которых энергия теплового излучения преобладает над световой. В спектре идеально белого света лучи всех длин волн несут одинаковую энергию.

Для удобства обозначения цветов принято деление спектра оптического излучения на три области:

длинноволновую—760—600 нм (от красного до оранжевого);

средневолновую —600—500 нм (от оранжевого до голубого);

коротковолновую—500—380 нм (от голубого до фиолетового). Это деление оправдывается качественными различиями между цветами, входящими в различные области спектра.

Все цвета подразделяются на хроматические и ахроматические. Ахроматическими называют белый, черный и все серые цвета.В их спектры входят лучи всех длин волн в равной степени (практически это равенство всегда несколько нарушается). В спектрах хроматических цветов всегда имеется преобладание какой-либо одной длины волны (максимум). К хроматическим цветам относятся все спектральные, а также многие другие природные цвета.

Для однозначного определения (спецификации) цвета часто используется система психофизических характеристик. К ним относятся:

1. Цветовой тон — качество цвета, в отношении которого этот цвет можно приравнять к одному из цветов спектральных или пурпурных. (Пурпурные цвета образуются при смешении красного с фиолетовым.) Иными словами, цветовой тон — это качество цвета, позволяющее дать ему название (красный, синий и т.д.). Измеряется длиной волны преобладающего в спектре данного цвета излучения — Л. Ахроматические цвета не имеют цветового тона.

2. Светлота — степень отличия данного цвета от черного, измеряемая числом порогов различения п от данного цвета до черного. Порог различения, или разностный порог, — относительная величина изменения раздражителя, необходимая для изменения ощущения. Количественное определение светлоты — сложная и громоздкая процедура, требующая специального оборудования. Поэтому в практике колориметрии она заменяется другой характеристикой — относительной яркостью.

3. Относительная яркость — отношение величины потока, отраженного от данной поверхности, к величине потока, падающего на нее. Измеряется коэффициентом отражения р. В полевых условиях очень удобно измерять относительную яркость при помощи серой шкалы — заранее заготовленного набора ахроматических выкрасок, коэффициент отражения которых измерен на каком-либо точном приборе (фотометре, лейкометре). Измерение производится путем сравнения на глаз данной выкраски с одним из образцов серой шкалы.

4. Насыщенность — степень отличия хроматического цвета от равного по светлоте ахроматического, измеряемая числом порогов различения п от данного цвета до ахроматического. Вследствие большой трудоемкости определения этой характеристики она обычно заменяется другой, называемой чистотой или колориметрической насыщенностью.

5. Чистота цвета Р — доля чистого спектрального в общей яркости данного цвета:

где — яркость чистого спектрального цвета; — яркость белого цвета в смеси.

Самые чистые цвета — спектральные. Их чистота составляет 100%, но насыщенность спектральных цветов неодинакова: желтый цвет наименее насыщен, к краям спектра насыщенность цветов повышается.

В практике работы с красками обычно говорят о чистоте красок, а не цвета. При этом имеют в виду долю чистого пигмента данного цвета в красочной смеси. Чистота ахроматических цветов равна нулю, так же как и насыщенность.

Сочетание цветового тона и насыщенности называют цветностью. Ахроматические цвета не имеют цветности.

Величины составляют колориметрическую систему, широко применяемую в практике.

8-ступенный цветовой круг — это простейшая система, в которой цветовое многообразие упорядочено на основании объективной закономерности. В этом его главное значение. Кроме того, цветовой круг может быть использован как инструмент для ориентировочного расчета результатов смешения цветов, для определения интервалов между цветами при подборе сочетаний и т. д. 8-ступенный круг послужил основой для разработки пространственных систем цветов и колориметрических атласов Оствальда, Рабкина и др.

Смешение цветов — это краткий и не совсем точный термин для названия сложного процесса образования цвета различных тел. Во всех областях практики, связанной с воспроизведением цвета, необходимо уметь точно или приблизительно рассчитывать результаты взаимодействия различно окрашенных световых потоков, результаты смешения красок, предвидеть цвет того или иного тела, освещенного заданным источником света. Для этого нужно разбираться в физической сущности образования цветов.

Различают два принципиально разных процесса смешения цветов:

слагательный и вычитательный.

Виды слагательного смешения:

1. Пространственное — совмещение в одном пространстве различно окрашенных световых лучей. Примеры: декоративное освещение, цирковое, театральное, архитектурное.

2. Оптическое — образование суммарного цвета в органе зрения, тогда как в пространстве слагаемые цвета разделены. Примером может служить живопись мелкими штрихами или точками (пуантиллистическая), пестроткань, кроны деревьев на большом расстоянии.

3. Временное — особый вид оптического смешения. Его можно наблюдать на приборе для смешения цветов Максвелла (вертушке). Если укрепить на вертушке диски разных цветов и привести ее во вращение со скоростью, не меньшей 2000 об/мин, цвета дисков станут неразличимы в отдельности и образуют некоторый суммарный цвет.

4. Бинокулярное — смешение, которое мы наблюдаем, надев разноцветные очки. После некоторой борьбы полей устанавливается общая окраска поля зрения для обоих глаз, причем цвет этой окраски равен сумме цветов двух стекол.

Основные правила слагательного смешения:

1. При смешении двух цветов, расположенных на хорде 10-ступенного цветового круга, получается цвет промежуточного цветового тона. Например:

красный + зеленый = желтый пурпурный + зелено-голубой = синий красный + желтый = оранжевый

Чем ближе по кругу расположены смешиваемые цвета, тем больше насыщенность суммарного цвета.

2. При смешении цветов, противоположных в 10-ступенном круге, получается ахроматический цвет. Цвета, дающие в сумме ахроматический, называются взаимно-дополнительными.

Красный, зеленый и синий называются основными цветами (в колориметрии).

Физическая сущность слагательного, или аддитивного, образования цвета — суммирование световых потоков тем или иным способом.

Сущность вычитательного, или субтрактивного, образования цвета заключается в вычитании из светового потока какой-либо его части путем поглощения. Субтрактивный процесс имеет место лишь при взаимодействии света с материальным телом, например:

- при смешении красок;

- при наложении прозрачных красочных слоев (лессировка, глубокая печать);

- при всех видах отражения и пропускания света.

Всякое хроматическое тело (краска, фильтр и др.) отражает (или пропускает) лучи своего «собственного» цвета и поглощает цвет, дополнительный к собственному.

Для получения всех цветов круга путем вычитательного смешения достаточно трех красок: красной, желтой и синей. Их называют основными красками в живописи, полиграфии и промышленности.

Характеристики цвета могут изменяться при освещении различными источниками света.

При свете ламп накаливания цвета длинноволновой области спектра становятся теплее и насыщеннее, яркость их повышается. Напротив, коротковолновые, особенно синий и голубой, тускнеют, становятся сероватыми и более теплыми. Невыгодно изменяются малонасыщенные холодные цвета. Желтые также теряют насыщенность и светлеют, но это изменение связано с закономерностями восприятия цвета органом зрения. Если в лабораторных условиях сравнить выкраски желтого цвета, освещенные дневным светом и светом лампы накаливания, то станет ясно, что желтый подчиняется общему правилу: теплеет и становится более насыщенным.

При свете люминесцентных ламп белого и холодно-белого света выигрывают коротковолновые цвета и холодные зеленые: их насыщенность и яркость возрастают. Длинноволновые цвета, напротив, могут быть сильно искажены фиолетовым налетом, они теряют насыщенность и становятся более холодными.