Perceperea culorilor de catre ochiul uman
Informatia referitoare la forma lui (geometria)
Informatia referitoare la culoare
Elementul traductor al ochiului este retina. Ea contine un strat de celule microscopice ce apartin la doua mari grupe denumite datorita formei lor: bastonase, care sunt celule sensibile la straluciri relative si deci, prin intermediul lor este perceputa forma (numarul lor este de cca 100 milioane); conuri, care sunt celule sensibile la culoare. Numarul lor este de 5-10 milioane. Ele sunt repartizate in trei subgrupe sensibile la culorile rosu, verde si albastru.
Actiunea combinata a celor doua grupe de celule permite ca omul sa perceapa atat informatia de stralucire cat si pe cea de culoare a elementelor mediului inconjurator. Datorita numarului mare de bastonase, ochiul uman este foarte sensibil la stralucire, deci la forma corpurilor. Numarul mic de conuri determina o acuitate scazuta a ochiului in perceperea culorilor detaliilor fine. Cu alte cuvinte, ochiul nu percepe culorile corpurilor sub o anumita dimensiune ci doar stralucirea (forma) lor. De asemenea ochiul, din punct de vedere al perceperii culorilor, este sensibil la iluminarea ambianta. Cu cat iluminarea scade, cu atat scade si capacitatea de percepere, putand disparea de tot. din aceasta cauza, vederea de noapte se bazeaza numai pe perceperea detaliilor de stralucire sau forma, neputandu-se distinge culoarea corpurilor.
1.2. Radiatii luminoase. Comportarea obiectelor care nu sunt surse de lumina in prezenta luminii albe
Lumina emisa de o sursa incandescenta este o suma de unde electromagnetice sinusoidale, fiecare
caracterizandu-se printr-o lungime de unda λ si aceeasi viteza de
propagare (c=300.000km/s). Spectrul radiatiilor monocromatice vizibile cuprinde
un domeniu λ = 380 - 780 nm. Spectrul apropiat de
λ=780nm corespunde gamei de rosu, iar spectrul din zona λ=380nm,
gamei violet. In afara gamei vizibile exista domeniile de ultraviolet
si infrarosu, care nu sunt vizibile. Radiatia solara acopera
intreg spectrul vizibil, cat si domeniile de ultraviolet si infrarosu.
Soarele este sursa naturala de lumina alba. Prin alb
de egala energie, sau alb W, se intelege lumina radiata de o sursa cu o energie
Obiectul alb este obiectul care, expus la lumina alba, difuzeaza in toate directiile radiatiile ce alcatuiesc lumina alba.
Obiectul negru este obiectul care absoarbe toate radiatiile ce alcatuiesc lumina alba.
Obiectul gri este obiectul care absoarbe partial, dar in egala masura, toate radiatiile componente ale luminii albe.
Obiecte colorate opace sunt obiectele care absorb anumite radiatii ale luminii albe, iar pe celelalte le reflecta. Ansamblul de radiatii refelectate dau obiectelor culoarea lor.
Obiecte colorate transparente (filter colorate) sunt obiecte care, illuminate din spate cu lumina alba, permit trecerea unor anumite radiatii care dau culoarea lor. Restul radiatiilor este absorbit sau reflectat.
1.3. Parametrii subiectivi si obiectivi ai unei culori
Ochiul uman poate aprecia culoarea unui obiect sau scene prin intermediul a trei caracteristici: stralucire, nuanta si saturatie. Aceasta apreciere insa este subiectiva. Reproducerea unei culori nu se poate face pentru toata lumea cu aceeasi exactitate. De aceea, aceste caracteristici poarta denumirea de parametric subiectivi.
Prin masurari de colorimetrie exista posibilitatea de a determina parametrii obiectivi ai unei culori, care sunt: luminanta pentru stralucire, lungimea de unda dominanta pentru nuanta si factorul de puritate pentru saturatie.
Stralucirea indica intensitatea senzatiei luminoase pe care o sursa o creeaza asupra ochiului. Ea depinde foarte mult de mediul ambient.
Luminanta unei surse este intotdeauna aceeasi, se masoara obiectiv. Un exemplu sugestiv in fixarea celor doua notiuni il constituie urmatoarele: un bec aprins ziua creeaza o impresie de stralucire mult mai mica decat noaptea, desi el are aceeasi luminanta.
Nuanta exprima senzatia de culoare a unei surse sau obiect colorat. Obiectele gri, albe sau negre nu au nuanta.
Lungimea de unda dominanta caracterizeaza in mod obiectiv nuanta culorii. Fiecare componenta spectrala se caracterizeaza dupa cum am vazut, printr-o lungime de unda. Daca un corp are o culoare care provine din amestecul mai multor culori, exista intotdeauna o lungime dominanta care da nuanta sesizata de ochi.
Saturatia exprima intensitatea senzatiei de culoare si depinde de gradul de diluare cu alb a culorii pure cu o anumita lungime de unda.
Factorul de puritate (P) exprima in mod obiectiv cantitatea de alb continuta de o culoare cu o anumita lungime de unda dominanta. Factorul de puritate reprezinta raportul dintre luminanta culorii obiectului si luminanta culorii corespunzatoare lungimii de unda dominante. El are o valoare cuprinsa intre 0 si 1. O culoare viu saturate are P=1, o culoare pastel are P<1, iar lumina alba are P=0.
1.4. Amestecul de culori
Amestecul substractiv se obtine, dupa cum ii arata denumirea, prin scadere. Daca in fata proiectorului care radiaza o culoare se intercaleaza un filtru colorat, atunci ochiul percepe dupa filtru culoarea acestuia. Filtrul lasa sa treaca culoarea proprie si retine celelalte componente ale luminii proiectorului. Acest mod de amestec se foloseste la picture, tiparituri, fotografii color etc.
Amestecul aditiv se poate realiza de exemplu prin suprapunerea partial ape un ecran a culorilor furnizate de trei proiectoare care poseda filter de rosu, verde si albastru. Tehnica aditiva se foloseste la televiziunea in culori.
Conurile ochiului uman sunt grupate in trei categorii sensibile la rosu, verde si albastru;
Cele trei culori trebuie sa permita sinteza unui numar cat mai mare de culori naturale, inclusive albul;
Realizarea cu usurinta a celor trei filtre colorate ce echipeaza camera tricroma;
Obtinerea de luminofori tricromi pentru tuburile cinescop si mai nou pentru panourile cu plasma si LCD, cu timp redus de persistenta.
Dupa indelungate experiente, pe baza celor de mai sus, s-au ales culorile rosu (R), verde (G) si albastru (B).
1.6. Culori complementare
Prin culoare complementara a unei culori primare se intelege acea culoare care adaugata la culoarea primara duce la obtinerea albului. Culorile primare au urmatoarele culori complementare:
rosu - turcoaz sau cian
verde - mov, magenta sau violet
albastru - galben.
Rezulta ca turcoazul este o combinatie de verde si albastru, movul - combinatie de rosu si albastru iar galbenul - combinatie de rosu si verde.
|
