Основные понятия теории цвета.

Для того чтобы "увидеть" цвет, необходимы, как минимум, две вещи — источник и при­емник света (в частом случае приемником является глаз). Увидеть цвет также можно, не видя его источника, - для этого нужен объект, отражающий свет, включая многократно отраженный (например, в помещении). Еще из курса школьной физики вы. вероятно, пом­ните, что белый свег вне зависимости от источника представляет собой смесь цветов, которые обычно описывают последовательностью красного, оранжевого, желтого, зеленого, голу­бого, синего и фиолетового цветов ("каждый охотник желает знать, где садит фазан"). Напомним, что свет прелстааляег собой электромагнитное излучение, причем разные я мши воли воспринимаются как разные цвета. Поэтому указанные составляющие белого света являются весьма условными, т.к. в свете присутствузот и все промежуточные оттенки каждого цвета, и все они перекрывают весь диапазон видимого спектра (помните школьный опыт с призмой, разлагающей белый свет па цветной спектр).

Излучение и отражение

Все, что мы видим вокруг нас, либо излучает свет, либо его отражает. Излученный тет - это свет, испускаемый активным источником, например, солнцем, лампочкой или монитором. Цвет любого излучения зависит от его спектрального состава: равномерная интенсивность волн во всем диапазоне видимых волн воспринимается глазом как белый цвет, а преобладание длин волн определенного диапазона дает ощущение доминирующего цвета.
Отраженный свет возникает при отражении излученного света от поверхносги какого-либо предмета. При этом отражение может быть ахроматическим (бесцветным - черным, белым или серым) или хроматическим (обладающим определенным цветом). Чем эта опре­деляется? Конечно же, свойствами отражающей поверхности - бесцветные поверхности равномерно отражают (и поглощают) световые волны разной длины, а поверхности, вос­принимаемые нами как цветные, - отражают световые волны по-разному.
Для адекватного понимания восприятия Цвета необходимо также различать понятия цвета и окраски, где окраска определяется только свойствами самого предмета отражать излучение в определенном диапазоне юли, а его цвет еще зависит от свойств (спектрального состава) освещения Параметры света и восприятие их человеком
С физической точки зрения свет характеризуется двумя параметрами: энергией, пере­носимой волнами, и длиной волны. Однако в сфере телевидения и компьютерной графики применяются два других параметра, являющиеся, по сути, аналогами физических пара­метров света. Это яркость света, которая определяется суммой энергий всех составляю­щих цветового спектра, и цветность, определяющаяся преобладанием определенных длин волн в этом спектре. При этом один из них - цветность (или цвет) - является качественной характеристикой света, а второй - яркость - является его количественной характеристи­кой. Используя эти параметры, можно сравнивать различные источники света между со­бой как по цвету излучения, гак и по его интенсивности (яркости), хотя практически от­делить цветность от яркости невозможно. Теоретически же это реализуется во многих графических приложениях с помощью специальной цветовой модели Lab (о цветовых моделях читайте следующий параграф), цветовые составляющие а и Ь которой обладают нулевой яркостью, а канал L содержит только иркостную информацию.
Подобно запахам и звукам, цвета воспринимаются различными людьми по-разному. Восприятие цветов меняется с возрастом, зависит от остроты зрения, настроения, устало­сти и даже национальности. Кроме того, на восприятие цвета влияют также и внешние факторы, такие как интенсивность освещения и окружающий фон.
За цветовое и яркостнос восприятие человеческого глаза отвечают два различных мша рецепторов (нервных клеток), часто называемых соответственно колбочками и палочками. Палочки способны реагировать только на общую энергию света, но чувствительность их во много больше, чем у колбочек. Поэтому они отвечают за "черно-белое зрение" и именно они обеспечивают распознавание предметов при плохой освещенности, когда цвет уже не различим. Колбочки распознают цветовую информацию и, в отличие от палочек, в глазе представлены три типа колбочек, реагирующих на определенные диапазоны волн, соот­ветствующие зеленой, красной и синей составляющим спектра. Но степень восприятия этими типами колбочек яркости (интенсивности, энергии) различных длин волн (различных цветностей) также отличается. В результате многочисленных опытов было установлено, что для большинства людей ощущение яркости при восприятии цветных изображений определяется главным образом яркостью зеленой составляющей (на 60—70 %), затем -красной (на 20—30 %) и в последнюю очередь - синей (7—11 %).
Таким образом, исходя из особенности строения человеческого глаза, можно сделать вывод, что цвет трехмерен по своей природе И принцип большинства технических устройств, предназначенных для обработки и отображения цветовой информации, также основывается на раздельной передаче этих трех составляющих света, о чем далее будет рассказано подробнее.
Субъективность восприятия плена людьми при создании и обработке изображении крайне нежелательна. Поэтому для обеспечения одинакового воспроизведения и считыва­ния цветов различными тинами цифровых устройств (сканерами, цифровыми камерами -считывание; мониторами, принтерами - отображение) и от различных производителей используются специальные средства и методы, к которым относятся:
• цветовые модели;
• цветовые режимы:
• рабочие цветовые пространства;
• системы соответствия цвегов;
• системы управления цветом;
• организация процесса управления цветом.