Geum.ru

10 Общие понятия о цвете и синтезе цветов

Вид материалаДокументы

Содержание


10.1.2. Синтез цветов
Подобный материал:
10.1. Общие понятия о цвете и синтезе цветов

10.1.1. Общие сведения о цвете и цветовом зрении

Свет и цвет. Свет или световое излучение — это электромагнитные колебания (определенных длин волн), воздействие которых вызывает зрительное ощущение. Световые излучения могут быть простыми (монохроматическими) и сложными. Монохроматические излучения (от греч. топоспготоз — одноцветный) имеют определенный цвет и не могут быть разложены на более простые составляющие. Такие излучения можно наблюдать только в лабораторных условиях, например, при разложении белого дневного света стеклянной трехгранной призмой. Полученный при этом спектр состоит из монохроматических излучений в диапазоне длины волн примерно от 400 до 700 нм.

В спектре располагается непрерывный ряд цветов от фиолетового до красного. Для решения большинства задач многокрасочного репродуцирования видимый спектр условно разделяют на три зоны: синюю — от 400 до 500 нм, зеленую — от 500 до 600 нм и красную -от 600 до 700 нм. В синюю зону входят различные цвета, в том числе сине-фиолетовые, синие и голубые; в зеленую — зеленые, желто-зеленые и желтые; в красную — оранжевые и красные. Такое деление спектра согласуется с теорией трехцветового зрения.

Сложное световое излучение — это смеси излучений различных длин волн. Его излучают солнце и практически все искусственные источники света. Таким образом, окружающие нас разноцветные предметы освещаются светом сложного спектрального состава. Цвет того или иного предмета или излучения характеризуется тремя параметрами: цветовым тоном (зеленый, красный и т. д.), насыщенностью, выражающей интенсивность цветового тона, и светлотой, характеризующей яркость. Цветовой тон и насы­щенность определяют цветность предметов. Цвета, имеющие опреде­ленный цветовой тон, называются хроматическими, а бесцвет­ные, у которых нет никакого цветового тона — ахроматически­ми. К последним относится белый цвет и все серые.

Измерение и количественное выражение характеристик цвета осуществляется колориметрическими методами (от лат. со!ог — цвет и греч. те1гео измеряю). Современные методы колориметрии основаны на трехцветовой теории зрения, а цвет измеряется колориметрами. Объективная количественная характеристика цвета выражается тремя числами — цветовыми координатами на специальных цветовых графиках. Для практических целей в полиграфическом производстве часто применяют упрощенный метод оценки и сравнения цветов, не дающий количественной характиристики. Он основан на зрительном сопоставлении определяемого цвета с цветами эталонных образцов. Последними служат полиграфические оттиски в виде цветных шкал, полученные типовыми печатными красками на различных сортах бумаги. Этим методом пользуются фотографы, ретушеры, печатники и издательские работники. Цветовое зрение. Изображение наблюдаемого предмета отбрасывается хрустали­ком глаза на сетчатку. Она состоит из окончаний нервных волокон, идущих от зрительного центра головного мозга. Эти окончания в соответствии с их формой называют палочками и колбочками. С помощью палочек мы различаем только количественную разницу попадаемых в глаз световых потоков — светлоту. Колбочки же являются цветоощущающими элементами и с их помощью мы различаем цвета.

По цветочувствительности все колбочки делятся на три группы. Одна группа наиболее чувствительна к излучению синей зоны спектра, другая — зеленой и третья — красной. В соответствии с теорией трехцветового зрения отраженное от предметов излучение вызывает возбуждение трех типов колбочек. Один тип возбуждается преимущественно от излучения красной зоны, и мы ощущаем красный цвет, другой — от зеленой,— ощущаем зеленый цвет и т. д.

Если же на глаз одновременно действуют в одинаковых количествах излучения, например красной и зеленой зоны, то ощущается желтый цвет, зеленой и синей — голубой цвет, синей и красной — пурпурный цвет. При изменении интенсивности излучения одной зоны по отношению к другой получаются новые оттенки цветов. Одинаковое возбуждение всех трех типов колбочек в зависимости от интенсивности воздействующих излучений создает ощущение белого или серого цвета. Черный цвет ощущается в том случае, когда все типы колбочек находятся в состоянии покоя. Таким образом, восприятие нами различных цветов есть результат воздействия на глаз в определенных соотношениях излучений трех зон спектра. На этих особенностях зрительного аппарата основана возможность воспроизведения многоцветных оригиналов полиграфическими способами, а также в фотографии, кино и телевидении.

В соответствии с законами физики и теорией трехцветового зрения окраска освещенных предметов определяется спектральным составом падающего на предмет и отраженным от него или пропущенным им излучения, попадающим в наш глаз. Например, при дневном освещении нанесенный на идеально белую бумагу слой прозрачной краски (рис. 10.1, а) будет теоретически желтым, если он поглощает полностью синие излучения и пропускает полностью красные и зеленые (они отразятся от поверхности бумаги и попадут в глаз).

Пурпурная краска (рис. 10.1. б) аналогично поглощает зеленые, а пропускает синие и красные излучения. Голубая-поглощает красные (рис. 1, в), а пропускает синие и зеленые излучения. Белая бумага отражает в максимальной степени излучения всех трех зон спектра, а черная краска (рис. 1, г) поглощает их. Цвета двух излучений, образующих при смешении белый свет, называются дополнительными, например, желтый и синий, пурпурный и желтый.

Непрозрачные (мутные) краски в отличие от прозрачных не пропускают, а отражают излучения. В связи с тем, что печатные краски наносятся при печатании обычно на белую бумагу, то часто для них (независимо от их прозрачности) термин пропускания заменяется -отражением, который используется в дальнейшем изложении учебника. Но в этом случае следует иметь в виду, что цвета прозрачных красок будут зависеть не только от их состава, но также и от оттенка бумаги.

10.1.2. Синтез цветов

Субтрактивный синтез. Различают два способа получения (синтеза) цветов: субтрактивный и аддитивный. Субтрактивный синтез (от лат. — вычитать) происходит при наложении окрашенных прозрачных слоев. Он основан на «вычитании» из падающего белого света монохроматических излучений, которые поглощаются окрашенными слоями. Прошедшие через эти слои излучения изменяют свой спектральный состав, в результате чего образуется новый цвет. В субтрактивном синтезе основными (первичными) цветами являются желтый, пурпурный и голу­бой. Их смешением можно получить все другие цвета. На рис. 10.2 представлена схема общих закономерностей получения цветов субтрактивным синтезом из прозрачных красочных слоев, нанесенных на белую бумагу.

При наложении пурпурной краски на желтую (рис. 10.2, а) мы получим красный цвет, так как из падающего белого света пурпурная краска поглотит («вычтет») зеленые, а желтая — синие излучения. От поверхности белой бумаги отразятся и попадут в глаз только красные излучения. Нанося голубую краску на желтую, мы получим зеленый цвет (рис. 10.2, б), а при наложении голубой краски на пурпурную (рис. 10.2, в) получается синий цвет. На трехкрасочном участке, состоящем из желтой, пурпурной и голубой красок (рис. 10.2, г), из падающего белого света последовательно «вычитаются» этими красками красные, зеленые и синие излучения, благодаря чему получается цвет, близкий к черному (теоретически черный).

В рассматриваемых нами примерах субтрактивного синтеза степень поглощения краской тех или иных излучений белого света зависит не только от цвета и прозрачности краски, но и от толщины ее слоя. С увеличением толщины поглощение излучений возрастает. Таким образом, накладывая друг на друга слои различной толщины двух или трех красок основных цветов, мы можем получить самые различные цвета: зеленые, оранжевые, красные, фиолетовые, коричневые и т. д.

На принципах субтрактивного синтеза основано получение многоцветных изображений в цветном кино и фотографии, а также в живописи. Образование цветов на полиграфических оттисках в участках непосредственного наложения друг на друга двух или более цветных красок осуществляется по правилам субтрактивного синтеза. Для обеспечения такого синтеза эти краски должны быть максимально прозрачными.

Аддитивный синтез (от лат. — сложение) происходит при смешении (суммировании) различных цветов излучений. Основными излучениями этого синтеза являются: красные, зеленые и синие (т. е. зональные цвета спектра). Из них можно получить любые цвета. По принципу смешения цветов различают три варианта аддитивного синтеза:

а) сложение излучений вне глаза, например необходимый цвет на белом экране, можно получить, проецируя на его одно и то же место двух или трех излучений зональных цветов. Синее и зеленое излучения на экране образуют голубой цвет, красное и синее — пурпурный и т. д.;

б) пространственное смешение, основанное на ограниченной
разрешающей способности глаза. Он не различает раздельно очень
мелкие разноцветные элементы (см. рис. 10.3, а), а воспринимает их
слитно — цвет аддитивной смеси, полученной оптическим смешением
излучений;

в) последовательное смешение — образование различных цветов
при быстрой смене излучений вне глаза благодаря инерционности
зрения.

Синтез цвета в растровом изображении. На многокрасочных оттисках высокой, плоской офсетной печати, а также в глубокой печати (при изготовлении печатных форм беспигментным фотохи-миграфическим способом) растровые элементы отдельных красок располагаются по отношению друг к другу различно. В самых светлых участках оттисков (рис. 10.3, а) они во многих случаях находятся рядом друг с другом. При их восприятии цвет образуется в результате аддитивного пространственного синтеза. Но на большей части изображения (рис. 10.3, б, в) растровые элементы отдельных красок частично или почти полностью перекрывают друг друга. Эти участки, например, трех красок — желтой, пурпурной и голубой (рис. 10.3, в) образуют по субтрактивному синтезу еще дополнительные цвета: красный, зеленый и синий.

Получение заданных цветов и оттенков репродукции обусловлива­ется не только цветом красок, но и относительной площадью растровых элементов для каждой краски.

В глубокой печати при использовании печатных форм, изготовленных пигментным способом, образование необходимых цветов на оттисках происходит по субтрактивному синтезу при одинаковой площади растровых элементов, но изменяющейся на них толщины красочного слоя.