Систематизация и количественное выражение цветов.
В практике и научных исследованиях применяются два способа систематизации и количественного описания цветов. Первый способ — измерительный, или колориметрический, второй — способ цветных эталонов.
Колориметрический способ основан на том, что каждому цвету соответствуют три вполне определенные величины основных возбуждений (КЗС–приемников глаза). Измерить эти три величины — значит выразить цвет тремя числами. Такие числа называются цветовыми координатами.
В способе цветовых эталонов заранее изготовляют наборы накрасок. Их издают в виде атласа цветов. Подбор цвета атласа к цвету объекта производится путем непосредственного зрительного сравнения этих цветов.
Количественное выражение цветов в колориметрическом способе непосредственно связано с объективными характеристиками цвета: яркостью, цветовым тоном и чистотой цвета.
Накраски в атласе цветов располагаются по определенной системе в виде цветных таблиц или шкал цветов. Например:
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Количественное выражение цветов в способе цветовых эталонов непосредственно связано с субъективными характеристиками цвета: светлотой, цветовым тоном и насыщенностью.
Широко известен цветовой атлас Манселла (1858–1918, американский исследователь, создатель системы выражения цветов при помощи атласа), содержащий систематизированный набор стандартных цветов, представленный в трехмерном пространстве цветового тона, светлоты (количества света) и насыщенности (чистоты цвета). Каждый цвет имеет имя и воспринимается как "равноудаленный" в цветовом пространстве (по мнению многих наблюдателей) от своих соседей, т.е. цветовое пространство равномерно "покрыто" стандартными цветами. Существует похожая система Освальда, но она используется реже. В 1982г. появилась еще одна относительно новая система Coloroid, предложенная Немчичем. В России, как правило используется "1000–цветный Атлас стандартных образцов цвета", разработанный и выпускаемый НПО ВНИИМ им.Д.И.Менделеева.
Художники пользуются иными принципами и характеризуют цвета как различные разбелы, оттенки и тона предельно насыщенных или чистых пигментов. Разбел получается при добавлении белого пигмента к чистому пигменту; при этом уменьшается насыщенность. Оттенок получается при добавлении черного пигмента к чистому пигменту, в результате чего снижается светлота. Тона получаются при добавлении черного и белого пигментов к чистому пигменту. Во всех этих случаях получаются различные цвета одного и того же цветового тона, отличающиеся насыщенностью и светлотой. При смешивании только черного и белого пигментов получаются серые цвета.
Современные графические редакторы имеют электронные аналоги выше рассмотренных атласов цветов — это, так называемые Swatch Libraries. Наиболее известные библиотеки выпускают фирмы Trumatch и Pantone. Но этого не достаточно, т.к. различные периферийные устройства (дисплеи, принтеры, плоттеры, сканеры) имеют различные характеристики цветопередачи (и что хуже всего изменяющиеся). Немного улучшить ситуацию может использование специальной калибровочной аппаратуры или, хотя бы, специальных профайлов для каждого устройства (например, используя рекомендации ICC — International Color Consortium). Но подобными свойствами обладает только профессиональное аппаратное и программное обеспечение.
Каждый из двух рассмотренных способов систематизации и количественного выражения цветов имеет свои достоинства и недостатки. Система цветовых атласов отличается простотой и наглядностью. Для оценки цвета не требуется никаких приборов и вычислений. Цвет выражается в величинах цветовых ощущений, и можно непосредственно видеть его изменение с изменением этих величин.
В колориметрическом способе для определения цветовых координат требуются достаточно сложные приборы — колориметры. Если координаты вычисляются по спектральным составам излучений, необходим спектрофотометр для их измерения. Само вычисление координат очень трудоемко. Цвет выражается тремя отвлеченными числами — координатами, которые непосредственно не связаны с характеристиками цветовых ощущений. Поэтому нельзя представить изменение цвета по изменению цветовых координат. Этот недостаток в известной мере устраняется, когда по измеренным координатам точки цветов наносят на цветовой график и когда используется система "цветовой тон — чистота цвета", которая основана на колориметрических измерениях и графическом выражении цветностей.
Колориметрический способ отличается большей универсальностью, чем способ цветовых атласов. Цвета атласов можно сравнивать только с цветами поверхностей, рассматриваемых в отраженном свете. При пользовании атласами необходима стандартизация освещения по уровню освещенности и цветовой температуре. Сравнение становится затруднительным уже при различии фактур поверхностей (глянцевая/матовая). Сравнивать же цвет светофильтра с цветом атласа вовсе нельзя. Нельзя при помощи атласа выразить и цвет источника света.
Колориметрическим способом можно выразить цвет любого излучения независимо от его происхождения: источник света, свет, рассеянный при прохождении через среду или отражении от поверхности, в том числе и от поверхности накрасок атласов. Выражение цвета тремя числами просто и точно. Если эти три числа где–то описаны, то по ним можно найти точку на цветовом графике и получить представление о цветовом ощущении. Более того, по заданным величинам координат можно опытным путем воспроизвести цвет. По величинам координат можно произвести цветовые расчеты: определить координаты цветов, получаемых смешиванием цветов, координаты которых известны, определять величины различий между цветами.
Указанные достоинства колориметрического способа, особенно универсальность и точность, сделали его наиболее распространенным способом систематизации и количественного описания цветов.