Субъективные характеристики цвета
2.3.2. Субъективные характеристики цвета
Характер цветового ощущения зависит как от суммарной реакции цветочувствительных рецепторов, так и от соотношения реакций каждого из трех типов рецепторов. Суммарная реакция определяет светлоту, а соотношение ее долей — цветность.
Хроматические и ахроматические цвета. Когда излучение раздражает все рецепторы одинаково (единица интенсивности раздражения — «доля участия в белом»), его цвет воспринимается как белый, серый или как черный. Белый, серый и черный цвета называются ах роматическими. Эти цвета не различаются качественно. Разница в зрительных ощущениях при действии на глаз ахроматических излучений зависит только от уровня раздражения рецепторов. Поэтому ахроматические цвета могут быть заданы, одной психологической величиной — светлотой.
Если рецепторы разных типов раздражены неодинаково, возникает ощущение хроматического цвета. Для его описания нужны уже две величины — светлота и цветность. Качественная характеристика зрительного ощущения, определяемая как цветность, двумерна: складывается из насыщенности и цветового тона.
Насыщенность. В тех случаях, когда все рецепторы раздражены почти одинаково, цвет близок к ахроматическому: качество цвета едва выражено. Это, в частности, белый с синим оттенком,- синевато-серый и т. д. Чем больше перевес в раздражении рецепторов одного или двух типов, тем сильнее ощущается качество цвета, его хроматичность. Когда, например, возбуждены только красночувствительные рецепторы, мы видим чисто-красный цвет, весьма далекий от ахроматического.
Степень отличия хроматического цвета от ахроматического называется насыщенностью.
Цветовой тон. Светлота и насыщенность — характеристики, недостаточные для полного определения цвета. Когда говорят «насыщенный красный» или «малонасыщенный зеленый», то, кроме насыщенности, упоминается цветовой тон цвета. Это то его свойство, которое подразумевают в обыденной жизни, когда называют цвет предмета. Несмотря на очевидность понятия, общепризнанного определения термина «цветовой тон» нет. Одно из них дается в такой форме: цветовой тон — это характеристика цвета, определяющая его сходство с известным цветом (неба, зелени, песка и т. д.) и выражаемая словами: «синий, зеленый, желтый и т. д.».
Цветовой тон определяется рецепторами, дающими наибольшую реакцию. Если цветовое ощущение формируется в результате одинакового раздражения рецепторов двух типов при меньшем вкладе третьего, то возникает цвет промежуточного тона. Так, голубой цвет ощущается при одинаковых реакциях зеленочувствительных и синечувствитель-ных колбочек.
Реакция рецепторов, получивших наименьшее раздражение, определяет насыщенность.
Ощущение желтого возникает при равных реакциях красночувствительных и зеленочувствительных колбочек. .Если усиливать возбуждение красночувствительных, цветовой тон смещается в сторону оранжевого. Если вызывать раздражение и синечувствительных, насыщенность упадет.
В главе 3 будет показано, что цветовой тон, насыщенность и светлота данного цвета зависят не только от спектрального состава излучения, но и от условий наблюдения, состояния наблюдателя, цвета фона и т. д. Поэтому рассмотренные здесь характеристики называются субъективными или психологическими.
2.3.3. Действие сложных излучений на рецепторы сетчатки
При действия на глаз смеси излучений реакции рецепторов на каждый из ее компонентов складываются. О цвете смеси можно судить по кривым спектральной чувствительности рецепторов.
Пример 1. Пусть длины волн одинаковых по мощности, например одноваттных, излучений равны:?с — 400 нм, ?3 = 540 нм, ?к = 660 нм. Требуется охарактеризовать цвет смеси.
В этом случае (Рисунок 2.9) первое излучение (показано сплошными линиями) вызывает реакцию Rc = 0,07, второе — две реакции: R3= 1,17 и RK = 0,81, а третье R,. = 0,03. Суммарные реакции равны: Rc = 0,07; R3 = 1, 17 и R = = 0,81+0,03 = 0,84. Следовательно, смесь имеет желто-зеленый насыщенный цвет (раздражение синечувствительных рецепторов невелико).
С увеличением мощности раздражителя реакции рецепторов возрастают. Выбирая мощности и длины волн излучений, можно получить самые разнообразные сочетания реакций и, следовательно, ощущение любого цвета.
Пользуясь кривыми основных возбуждений, можно объяснить явление метамерности (метамеризма) цвета тем, что разные сочетания раздражений могут вызвать одинаковые соотношения полных реакций.
Пример 2. Одноваттное монохроматическое излучение ? = 490 нм вызывает реакции, находящиеся в соотношении:
