База должна соответствовать не только критериям качества, но и технической и экономической реальности. Точное составление базы, то есть основных цветов, является определяющим моментом для качества колориметрического воспроизведения. Чтобы представить себе это, достаточно посмотреть на разницу в цене обычного монитора и эталонного монитора, в котором люминофоры гарантированно соответствуют колориметрическим нормам.
4.5 Аддитивное смешение
Аддитивное смешение осуществляется путем смешения трех пучков основных цветов, соответственно, красного, зеленого и синего. Это смешение можно провести экспериментально с помощью трех проекторов, оснащенных первичными фильтрами, освещающих белый экран... в «черной комнате»! В аддитивном смешении важнейшую роль играет как раз качество этой темноты, то есть света, окружающего экран. Это одна из главных проблем на телевидении.
Смешение зеленого и красного дает желтый, красного и синего - пурпурный, синего и зеленого - голубой, а смешение всех трех основных цветов в равных пропорциях дает белый цвет. Этот способ редко используется в фотографии (в условиях быстрого развития цифровой фотографии все чаще результат съемки демонстрируется на мониторе или через видеопроектор. И таким образом, аддитивный синтез света в фотографии теперь используется достаточно часто), но зато часто используется в различных видеосистемах.
Нейтральная точка, или стандартный источник света, чаще всего используемый в видеосъемке, - это источник света D65. Нейтральная точка определяет доли основных цветов, дающих при смешении белый.
Аддитивное смешение позволяет очень точно воспроизводить зеленые, красные и синие цвета, но, так как треугольник - это не шестиугольник, оно менее совершенно при воспроизведении желтых, пурпурных и голубых цветов. В частности, в видеосъемке желтые цвета имеют тенденцию быстро смещаться в сторону бледной охры при уменьшении яркости.
4.6 Субтрактивное смешение
В субтрактивном смешении используется принцип пропускания так называемого «белого» света через систему фильтров, основанную, например, на цветной пленке или на чернилах, нанесенных на белую бумагу. В субтрактивном смешении используется база из желтого, пурпурного и голубого цветов, в полиграфии к ним добавляют черный.
Что касается изображения на серебряной эмульсии, обычно оно основано на фотоэмульсии трех слоев, чувствительных к синему, зеленому и красному, переходящей в позитивную фотоэмульсию трех пигментных слоев– желтого, пурпурного и голубого.
Желтый слой задерживает синий и пропускает красный и зеленый. Голубой слой задерживает красный и пропускает зеленый и синий. Пурпурный задерживает зеленый и пропускает синий и красный. Субтрактивное смешение хорошо воспроизводит желтые, пурпурные и голубые цвета, но не очень качественно воспроизводит красные, зеленые и синие цвета, так как они менее насыщены.
Например, было бы затруднительно, в противоположность видеосъемке, получить зеленый цвет, одновременно насыщенный и яркий, потому что тогда нужно было бы повысить плотность желтого и голубого фильтров, что снизило бы яркость системы.
Гамут субтрактивной системы имеет не треугольную форму, а скорее шестиугольную, причем точки красного, зеленого и синего цветов могут находиться за пределами треугольника желтый - пурпурный - голубой. При субтрактивном смешении необходимо обращать внимание на полосу пропускания фильтров. Полоса пропускания, полученная при разложении «белого света», может быть более узкой, чем полоса пропускания, полученная при аддитивном смешении двух цветовых лучей.
Безусловно, помимо используемых пигментов и их спектрального пропускания необходимо учитывать характеристики источника «белого света». В реальности субтрактивная система, пропуская через желтый, пурпурный и голубой, отнимает некоторое количество синего, зеленого и красного у этого источника, и поэтому полученные цвета зависят, прежде всего, от характеристик этого источника. Этот источник состоит из света наблюдения для печатных изображений и из лампы проектора для видеопленки на серебряной эмульсии.
При смешении хроматических пигментов и красок цветовой тон образуется несколько иначе. В смеси каждый пигмент или краска, выполняя роль своеобразного светофильтра, «убирает» определенную часть спектра падающего света. Такое смешение вычитанием называется субтрактивным.
Рисунок – Субтрактивное смешение цветов
При смешении пигментов и красок желательно исходить из трех основных цветов, позволяющих смешением получать все остальные цветовые тона. Первичными цветами при смешении пигментов и красок являются желтый, красный и синий. Смешение этих трех цветов дает черный цвет, а попарное смешение другие промежуточные цвета.
Для получения ярких цветов при смешении двух пигментов необходимо, чтобы в них не содержался оттенок третьего основного цветового тона, который мог бы привести к примеси серого.
Субтрактивный принцип используется в фотографии и полиграфии. Этот процесс синтеза компенсирует недостатки аддитивного метода. В отличие от последнего, субтракция начинается с белого (как если бы свет исходил от бумаги, освещенной белым светом), и затем, путем вычитания красного, зеленого и синего цветов из белого света, получается конкретный оттенок цвета, серый и черный цвет. Черный цвет возникает при наложении красок цветов, противоположных красному, зеленому и синему – голубого, пурпурного и желтого, соответственно. Цвета получаются вычитанием света, падающего на бумагу (которая отражает красный, зеленый и синий в одинаковой пропорции). Желтая краска поглощает синий свет, пурпурная – зеленый, а голубая – красный. Пары этих красок, смешанные в равной пропорции, создают дополнительные цвета, которые одновременно являются основными в аддитивном синтезе, с их помощью воспроизводится весь спектр видимых цветов.
Вычитание цветов – столь же возможная операция, как и сложение. Однако, если операция сложения цветов всегда реально выполнима, то вычитание возможно только в том случае, если имеет место взаимное перекрывание спектров пропускания или отражения.
На рисунке представлены спектры пропускания синего (1) и желтого (2) светофильтров.
Рисунок - Субтрактивное смешение синего (1) и желтого (2) светофильтров
Белый свет от источника, пройдя через синий светофильтр, будет иметь спектр, соответствующий спектру пропускания этого светофильтра. Правая часть спектра срежется, и через желтый светофильтр пройдет только свет, соответствующий заштрихованному участку. Этот свет будет иметь максимум на спектре, соответствующей длине волны 550 нм. Таким образом, в результате субтрактивного смешения синего и желтого цветов получится зеленый.
Используя явление субтрактивного смешения, получают смешанные пигменты путем механического смешения или соосаждения желтых и синих пигментов (смеси фталоцианина меди или железной лазури с желтыми кронами).
Как и в аддитивном , в субтрактивном синтезе новый цвет может быть образован меньшим или большим, чем три, числом основных красок. На практике для субтрактивного синтеза часто используют большее число красок. Например, к трем цветным добавляют четвертую - черную.
Цветовой синтез, при котором разные цвета на запечатанных поверхностях образуются изменением относительной площади закрашенных растровых элементов, называется автотипным (растровым) синтезом (смешанный аддитивно-субтрактивный синтез цвета).
Практически все различимые нами цвета могут быть составлены из некоторого сочетания трёх первичных цветов, посредством аддитивного (суммирующего) либо субтрактивного (разностного) процессов синтеза. Аддитивный синтез создаёт цвет, добавляя свет к тёмному фону, а субтрактивный синтез использует пигменты или красители, чтобы избирательно блокировать свет. Понимание сути каждого из этих процессов создаёт основы понимания воспроизведения цветов .
Рисунок 14 - Аддитивное смешение цветов
Если мы имеем несколько единичных цветов f 1 , f 2 , f 3 …….., f n с координатами Х 1 , Y 1 , Z 1 ; ……., X n , Y n , Z n , то в результате сложения m1 единиц одного цвета, m2 единиц второго цвета и т.д. получим новый цвет mf:
Легко показать, что координаты цветности нового цвета, полученного в результате сложения нескольких цветов, могут быть выражены следующим образом:
;
;
Поскольку модуль суммы векторов равен сумме модулей, можно записать:
Из этих уравнений следует, что в случае аддитивного смешения двух цветов соотношение координат цветности можно представить следующим уравнением:
;
Это выражение представляет собой уравнение прямой, проходящей через две точки с координатами х 1 у 1 и х 2 у 2 , т.е. через две точки на цветовом графике, соответствующие двум исходным цветам. Таким образом, цвет, полученный в результате аддитивного смешения двух цветов, обязательно лежит на прямой, которая соединяет точки, соответствующие исходным цветам на цветовом графике.
При таком аддитивном смешении насыщенные красный, синий и зеленый цвета называют «основными». При одинаковой степени раздражения двух нервных центров получаются, желтый, голубой и фиолетовый цвета, которые носят название дополнительных. Смешение первичных цветов с дополнительными дает белый цвет.
Например, если к красному добавлять в растущей пропорции зеленый, получаются очень насыщенные желто-красные, желтые, желто-зеленые и зеленые тона. Если к зеленому добавлять в растущей пропорции синий, это приведет к появлению глубоких сине-зеленых тонов. Смешение синего с разными количествами красного даст насыщенные оттенки пурпурного.
Вычитание цветов – столь же возможная операция, как и сложение. Смешение цветов, сводящееся к их вычитанию, носит название субтрактивного смешения. Однако, если операция сложения цветов всегда реально выполнима, то вычитание возможно только в том случае, если имеет место взаимное перекрывание спектров пропускания или отражения.
На рисунке 15 приведена схема субтрактивного смешения цветов.
Рисунок 15 – Субтрактивное смешение цветов
Принцип аддитивного сложения и субтрактивного вычитания рассмотрим на примере желтого и синего пигментов, спектры, отражения которых представлены на рисунке 16. Результат синтеза цвета приведен на рисунке 17.
Даже вполне опытные дизайнеры постоянно сталкиваются с проблемой отличия между цветами изображения на мониторе компьютера и на бумаге.
Нередко приходится долго и нудно разъяснять недоверчивому заказчику почему один и тот же цвет выглядит по-разному на сайте и на визитке.
Иногда никакие разъяснения не помогают. Клиент продолжает тыкать пальцем в экран компьютера, требуя, чтобы везде был «вооооот такой» цвет…
Скажу вам заранее, что добиться стопроцентного соответствия цветов экрана и полиграфии практически нереально, но можно здорово сократить эти расхождения, заранее зная все ограничения, возникающие при печати и, таким образом, прогнозируя результат.
Для того, чтобы понять причину этого несоответствия надо знать, как и каким образом мы воспринимаем цвета
Почему, например, белый лист мы видим именно белым? Что на это влияет?
Дело в том, что одни предметы и их цвета — излучают свет, а другие его отражают .
Излучаемый свет — это свет, который исходит из какого-либо активного источника: лампочки, экрана монитора, телевизора.
Отражаемый свет — это свет, который «отскакивает» от поверхности объекта, отражается от него.
Белый лист мы видим белым именно потому, что он отражает все цвета, и ни одного не поглощает. Например, если его осветить зелёным или синим светом, то он приобретет цвет соответствующего освещения.
А вот если вы возьмете лист синей бумаги и осветите его белым светом, лист так и будет выглядеть синим, потому что он поглощает все цвета, кроме синего.
Зная эти нехитрые принципы, мы можем назвать два способа синтеза цвета:
Аддитивные цвета (от англ. add — добавлять)
В этой модели мы образуем белый цвет, заполняя черное пространство разными смешанными цветами т.е. идем от чёрного к белому. За основу здесь берется полное отсутствие света (темнота, черный монитор компьютера, экран телевизора и т.д)
Монитор компьютера создает цвет непосредственно излучением света и использует, таким образом, систему цветов RGB.
Эти цвета всегда выглядят ярче, насыщеннее и контрастнее цветов печати.
Система RGB адекватна цветовому восприятию человеческого глаза, рецепторы которого тоже настроены на красный, зеленый и синий цвета.
Субстрактивные цвета (от англ. substract- вычитать)
В этой модели мы получаем любой цвет, вычитая другие цвета из общего луча отражаемого света, т.е. здесь происходит обратный процесс: от белого цвета к черному. Система субтрактивных цветов работает с отраженным светом, например, от листа бумаги.
Такой способ цветообразования действует при работе с физическими пигментными красками, в живописи или в полиграфии . За точку отсчета здесь берется белый лист бумаги. Чем больше красок мы смешиваем на листе, тем темнее полученный результат.
В системе субтрактивных цветов основными являются голубой, пурпурный и желтый цвета (CMY) - противоположные красному, зеленому и синему. Когда эти цвета смешиваются на белой бумаге в равной пропорции, получается черный цвет. Точнее, предполагается, что должен получиться черный цвет.
В действительности типографские краски поглощают свет не полностью и поэтому комбинация трех основных цветов выглядит темно-коричневой. Чтобы это исправить в полиграфии добавляют немного черной краски. Систему цветов, основанную на таком процессе четырехцветной печати, принято обозначать аббревиатурой CMYK.
16-12-2012, 21:26
Описание
ОПЫТ 36. СМЕШЕНИЕ ЦВЕТОВ ВЫЧИТАНИЕМ
Оборудование : фонарь или проектор, цветной целлофан, фильтры из стекла или пластика, акварельные краски
Естественный белый цвет содержит все цвета радужного спектра. Секторы круга, показанного на рис. 36.1,
Рис. 36.1. Цвета, расположенные на круге друг против друга, являются дополнительными: будучи совмещены (при условии правильного выбора длины волны каждого цвета), они дают белый цвет. Любая пара цветов, не являющихся дополнительными, дает цвет, указанный между ними; зеленый и оранжевый в -смеси дадут желтый, зеленый и фиолетовый - синий, красный и желтый - оранжевый и так далее. Смесь любых соседних цветов даст цвет, промежуточный между ними; так, синий и зеленый дадут вместе сине-зеленый. Оттенок зависит от количества каждого из смешиваемых цветов. Некоторые сочетания по три дадут белый цвет; таких сочетаний немало - их называют первичными.
включают основные цвета, из которых комбинируется белый свет. Можно начать с белого и вычитать из него отдельные цвета, так что остающийся будет зависеть от вычитаемого.
Вычитание с помощью фильтров . Нужен такой фонарь, который дает резкий, узкий и, главное, равномерный пучок света. По-видимому, надо применить щиток с круглым отверстием в центре диаметром 6 миллиметров, а чтобы получить равномерную яркость, возможно, придется поставить перед фонарем лист тонкой бумаги или пластика. Для наших целей пригоден любой проектор: с помощью системы линз - конденсора - он дает четкое пятно света на экране. В центре плотного картона размером с диапозитив пробейте отверстие и поставьте этот картон в рамку для кадра (рис. 36.2)
Рис. 36 2. При смешении цветов вычитанием берут за основу белый цвет и затем с помощью фильтров отнимают у него определенные цвета.
Вы получите как раз нужное пятно света.
В качестве вычитающих фильтров можно использовать цветной целлофан, пластик, стекло. Лучше всего - желатиновые фильтры , которые хорошо известны фотолюбителям. Они вам пригодятся и в следующем опыте. Надо подобрать фильтры для всех основных цветов спектра.
Сфокусируйте свет на белом или сером экране. Выберите фильтр, проверьте его на свет, запомните цвет фильтра. Как вы думаете, какие цвета он пропустит? Только цвет, подобный его собственному. Все остальные он вычтет из белого света. Проверьте это.
Экспериментируйте с различными сочетаниями фильтров. Можно получить даже черное пятно. Что вы скажете о фильтрах, которые дают такое пятно? Почему глаз перестает видеть цвет? Дело в том, что один фильтр вычел часть цветов, а другой отнял у белого света остальные.
Мы, конечно, все очень упростили. Многие фильтры вычитают по нескольку цветов; другие вычитают цвета противоположных краев спектра. Но в основном каждый фильтр отнимает у света все цвета, кроме своего собственного.
Вычитание красками . Возьмите шесть карт-эталонов: красную, синюю, желтую, зеленую, белую и черную. На листе белой бумаги ставьте маленькие цветные пятнышки акварельными красками (соответствующими цветным эталонам): один цвет, поверх него другой, потом третий и так далее. Пробуйте разные комбинации красок и наносите их в разной последовательности. Попробуйте все сочетания основных красок и различный порядок их наложения.
Попытайтесь правильно предсказать цвет, который получится от смешения вначале двух, затем трех и четырех красок. Дело в том, что, когда вы наносите первую краску, из белого света, отражаемого бумагой, вычитаются определенные, составляющие его цвета, затем отнимаются другие цвета и так далее. Вычитание цветов происходит из-за того, что вещество краски - ее пигмент - взаимодействует со светом. Отраженный от краски свет сильно отличается от падающего на нее света.
Замечайте, что происходит, когда вы смешиваете три цвета. Можете вы получить черный цвет смешением красок? Какие оттенки возникают помимо тех, что были в основных красках? Что происходит, если к смешанным краскам добавить белую или черную? А почему при этом темнеет или светлеет пятно?
Экспонат для выставки
Для показа смешения цветов вычитанием можно использовать окрашенную воду. В несколько пробирок или бутылок налейте воду, окрашенную в один из основных цветов. Смешивая воду из разных бутылок в различных пропорциях, вы получите такие же эффекты, как с красками или фильтрами. Проектор с фильтрами- также прекрасный экспонат.
