Цвет как физическое явление¶
Цвет — это субъективное ощущение, возникающее в результате воздействия на глаз световых волн определённой длины, а также свойство объектов отражать или испускать свет в определённом диапазоне спектра. В физике цвет рассматривается как характеристика электромагнитного излучения, воспринимаемая человеческим зрением; в психологии и физиологии — как результат работы зрительной системы.
¶Физическая природа цвета
Видимый свет занимает узкий участок электромагнитного спектра с длинами волн примерно от 380 до 780 нанометров. Каждой длине волны соответствует определённый цвет:
| Длина волны, нм | Цвет |
|---|---|
| 380–450 | Фиолетовый |
| 450–490 | Синий |
| 490–520 | Голубой |
| 520–560 | Зелёный |
| 560–590 | Жёлтый |
| 590–620 | Оранжевый |
| 620–780 | Красный |
За восприятие цвета отвечают колбочки — специальные клетки сетчатки глаза. У большинства людей их три типа, различающиеся чувствительностью к длинам волн: коротковолновые (S), средневолновые (M) и длинноволновые (L). Отношение сигналов от этих трёх типов колбочек и определяет воспринимаемый цвет. Люди с одним типом колбочек (монохроматы) различают лишь оттенки серого.
¶Цветовые модели
Для описания и воспроизведения цвета разработаны различные модели:
- RGB — аддитивная модель, основанная на смешении красного, зелёного и синего света. Используется в мониторах, телевизорах и проекторах.
- CMYK — субтрактивная модель (голубой, пурпурный, жёлтый, чёрный), применяемая в полиграфии.
- HSB/HSV — модель, описывающая цвет через оттенок (Hue), насыщенность (Saturation) и яркость (Brightness/Value).
- Lab — модель, основанная на восприятии, разработанная в 1976 году; охватывает большинство цветов, различимых человеком.
¶Смешение цветов
При аддитивном смешении (световых источников) красный и зелёный дают жёлтый, красный и синий — пурпурный, зелёный и синий — циан, а все три — белый. При субтрактивном смешении (красителей, пигментов) результат обратный: сочетание жёлтого и пурпурного даёт красный, жёлтого и циан — зелёный, пурпурного и циан — синий, а все три — чёрный или тёмно-коричневый.
¶Восприятие цвета
Цвет воспринимается не только физически, но и психологически. На восприятие влияют:
- Контекст — один и тот же серый квадрат на тёмном фоне кажется светлее, чем на светлом.
- Адаптация — после длительного взгляда на яркий цвет глаз временно меняет чувствительность (послеизображение).
- Культурные ассоциации — в разных культурах цвета несут разную символику. Красный в России и Китае ассоциируется с праздником и удачей, в ряде культур — с опасностью.
¶Цвет в природе и технологии
Цвет объектов определяется тем, какие длины волн он отражает или поглощает. Небо голубое из-за рассеяния света в атмосфере (рассеяние Рэлея), закаты красные, потому что синий свет рассеивается сильнее и до наблюдателя доходит преимущественно длинноволновая часть спектра. Оптические явления — радуга, переливы перламутра, интерференция на мыльных пузырях — также основаны на дифракции и интерференции света.
В технике цвет воспроизводится субтрактивно (печатные краски) или аддитивно (светодиодные экраны, проекция). Цветные фильтры и люминофоры позволяют управлять спектральным составом излучения.
¶См. также
¶Источники
- Гуревич М. М. «Цвет и его измерение»
- Физика атмосферы: рассеяние света
- Стандарты цветовых моделей RGB и CMYK