Что такое цвет и чем отличаются цвета RGB от любых физических красок


Чтобы понимать, как работает цвет, надо хоть немного понимать базовые азы физики. Я здесь не буду углубляться в сложную теорию, а постараюсь коротко описать эти процессы.

Цвет — это ощущение, которое рождается у человека при попадании на сетчатку глаз световых волн определенной длины. Человек способен видеть только очень маленькую часть всего диапазона электромагнитных излучений.

Когда же был получен спектр видимых цветов, и как получили сочетание RGB, которое применятся для мониторов, экранов и фотоаппаратов?

Спектр цвета

Изучение цвета начали физики и разложили свет на спектр.

Когда луч солнечного света проходит сквозь стеклянную призму, появляется цветная радуга, т.е. спектр цветов. Похожий эффект происходит, когда мелкие капельки воды проходят сквозь солнечный свет и образуют радугу.

Считалось, что белый цвет, в том числе и солнечный свет, т.е. белый свет — это чистый цвет, без каких-либо примесей. Поэтому его и наделяли соответствующими качествами и характеристиками ещё с древних времен.

Ньютон заявил, что белый цвет — в том числе и белый, приходящий к нам от солнца, — это смесь множества основополагающих ингредиентов. Согласно его идее, призма вовсе не портит белый свет, как считалось ранее. Вместо этого она разделяет солнечный свет на его собственные ингредиенты — которые в нем и так присутствовали. Проводились различные эксперименты, которые это подтвердили.

С помощью второй призмы можно обратить разделение лучей и вернуться к белому свету, неотличимому по своим свойствам от того солнечного света, который был изначально. Если через вторую призму пропустить только узкий диапазон лучей, например, только лучи красного цвета, то на выходе получится тот же красный цвет.

Как получается цвет у предмета

Спектрально желтый, будучи отраженным от какой-либо поверхности, остается желтым, а спектрально синий остается синим. Часто свет поглощается теми предметами, которые мы воспринимаем как цветные. Например, какой-либо синий предмет может поглощать все спектральные цвета, кроме близких к синему, который и отражает, — и именно поэтому он и представляется синим. Но никогда не бывает так, чтобы спектрально желтый отразился бы как спектрально синий или какой-либо другой цвет, кроме того же желтого.

То же правило справедливо и для прохождения света сквозь материалы (преломление). Спектральные цвета и тут сохраняют свою целостность.

Джеймс Клерк Максвелл и два вида желтого

Желтый — один из тех цветов, которые появляются в радуге и спектре, получающимся при прохождении солнечного света сквозь призму. Спектральный желтый является одним из чистых цветов Ньютона, так же как и красный, зеленый и синий.

Но есть и другая, очень отличающаяся форма света, который выглядит желтым. Мы можем соединить спектральный красный и спектральный зеленый, чтобы получить не спектральный, но вполне убедительный цвет, который мы воспринимаем как желтый. Полученный таким образом желтый очень отличается от спектрального желтого как физическая сущность, хотя оба этих цвета воспринимаются нами как идентичные.

Т.е. по сути, наш глаз не замечает разницы, хотя с точки зрения физики она есть. Вот такие наши глаза не совершенные) И благодаря этому получилось создать экраны. Давайте разбираться дальше как это было.

Открытие RGB

По такой же схеме, как описана выше с желтым цветом, совсем не обязательно соединять все цвета спектра, чтобы получить белый, который выглядит как солнечный свет.

Белый цвет, убедительный для нашего восприятия, можно получить, смешав только 3 цвета, а именно — красный, зеленый и синий. Это и есть наше RGB. Если пропустить только такой «белый» луч сквозь призму, то радуга не получится. А будет только три цвета.

Как физическая сущность такой белый луч, состоящий из RGB, значительно отличается от солнечного света, но человеческое зрение воспринимает и то и другое одинаково.

Физическая краска

С красками всё по-другому. Обычно мы их видим в отраженном солнечном свете или каком-то близком искусственном заменителе. Ни для кого не секрет, что в темноте ничего не видно.

Цвет, который мы видим в отраженном свете, зависит от того, какие спектральные цвета поглощаются, а какие отражаются пигментами предмета. Когда вы во время рисования, к примеру, смешиваете две краски, вы складываете способности поглощения обеих этих красок. То же самое с красками, которые печатают на различных носителях и прочее.

Добавление цветов в качестве лучей и добавление цветовой абсорбции (за которую отвечают пигменты) — очень разные вещи.

Вы достаточно легко получите черный — отсутствие отражения, — смешав достаточное количество различных пигментов, но никогда не сможете добиться этого, комбинируя лучи света различных цветов. Поэтому не должно быть ничего удивительного в том, что существуют совершенно разные правила для комбинации лучей света и для смешивания пигментов различных цветов.

Эксперименты Максвелла и открытие цветной фотографии, телевидения и мониторов  

Огромное количество экспериментов с цветом провёл Максвелл и результатом этого стали фундаментальные открытия, которые привели к зарождению важных технологий.

Максвелл разработал специальный волчок, с помощью которого изучал цветовое восприятие. На своих цветных волчках Максвелл располагал вдоль окружности две полоски цветной бумаги. Благодаря инерционности зрения, когда мы быстро раскручиваем этот диск с двумя полосками вокруг их центра, мы воспринимаем смешение цветов, которое создает цветная часть каждой полоски, так, как мы воспринимали бы цветные лучи света. В этом гениальность цветного волчка Максвелла: когда мы смотрим на волчок, наши глаза складывают отраженные лучи.

Главный результат, полученный из этих исследований, — это то, что, используя всего три цвета на внутренней полоске, мы можем получить совпадение с любым цветом на внешней. Так, например, мы можем использовать спектральный красный, зеленый и синий (RGB) в правильной пропорции, чтобы получить оранжевый, розовато-лиловый, зеленовато-желтый и любой другой желаемый цвет.

Иначе говоря, мы можем обозначить любой воспринимаемый цвет, сказав, сколько красного, зеленого и синего взято для того, чтобы получить его.

В следующей работе Максвелл придумал, как соединить лучи света напрямую, используя приспособления, которые он назвал цветными коробками. Главная идея такого приспособления проста — извлечь цвета из призматической радуги  в тех местах и пропорциях, которые вам нужны, затем собрать их заново, используя зеркала и линзы. Идея Максвелла — подвергнуть свет разделению, преобразованию и снова соединению — опережала свое время.

Сегодня эти идеи воплощены и используются в цветной фотографии, телевидении и компьютерной графике.

На компьютерных мониторах три вида источников цветного света. Когда вам обещают «миллионы цветов» на экране, это относится к миллионам различных способов совместить относительную интенсивность этих источников.

Вот так появились цвета RGB

Теперь у меня появилась страница на Facebook. Если вам интересна эта тема, можете присоединиться и следить за выходом новых статей. Буду рада вас видеть 🙂

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *