Особенности восприятия, измерения и воспроизведения цвета излучения.

Особенно следует остановиться на таких трёх количественных сторонах восприятия цвета как цветовой тон, насыщенность и яркость в сочетании с цветностью, которые весьма не однозначны.

Цветовой тон позволяет установить общее между ощущением цвета, модифицированного образцом, и цветом спектрального излучения. Вызывает цветовое ощущение электромагнитное излучение с длинами волн 380 … 760 нм. В этом спектре различают восемь основных тонов: красный, оранжевый, жёлтый, жёлто-зелёный, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. Число вообще различимых цветовых тонов по данным разных авторов колеблется от 130 до 200. Минимально разрешимый интервал длин волн составляет 1 нм вблизи длины волны 589 нм, он увеличивается от 5 нм на длине волны 405 нм до 22 нм на длине волны 680 нм.

Наибольшая насыщенность («чистота» в колориметрии) у спектральных излучений, а у ахроматических цветов она равна нулю. Значения размеров порогов по чистоте для различных цветовых тонов, считая от белой цветности до различной спектральной, изменяется от 0,04 на краях видимого спектра до 0,20 на длине волны 570 нм. Число могущих быть замеченными пороговых изменений цветности при увеличении чистоты цвета от 0 до 1 составляет соответственно 25 и 5.

Изменение порога чувствительности (рис. 2) при меняющейся цветности и постоянной яркости характеризуется верхней кривой, изменение порога чувствительности при меняющейся яркости и постоянной цветности – нижней кривой. Видно, что при уменьшении освещённости сетчатки число порогов увеличивается не одинаково для яркости (2 порога) и для цветности (19 порогов).


На рис. 2 по оси абсцисс отложена освещённость в троландах [Td], а по оси ординат – относительные значения порогов (за единицу приняты пороги, наблюдаемые при больших освещённостях сетчатки, 104 троландов).

Светлота объекта (W) как характеристика ощущения цвета определяется яркостью этого объекта (L) и связана с ней через логарифмическую зависимость (W = k·lgL). Это означает, что при увеличении яркости на один порядок светлота изменяется на одну единицу, при изменении L на два порядка W изменяется на две единицы.


Воспроизведение цвета основано на определении прежде всего разности цветов, т. е. на различии ощущений. Поэтому ни разность цветовых координат, ни, тем более, разность каких-либо иных физических характеристик сравниваемых излучений не могут дать ответа на вопрос: какова же правильная мера различия между цветами. Следует помнить о разнице между цветом как физической величиной и ощущением цвета, которое характеризуется разными по форме и длинам осей эллипсами цветоразличения на стандартном графике x, y (рис. 3). Никакая проективная трансформация диаграммы МКО не может превратить эллипсы в круги, а, следовательно, отпадает смысл построения какой либо новой диаграммы. Тем не менее, в цветовоспроизведения применяют цветовые пространства L*u*v* и L*a*b* (рис. 4). Подобные пространства не пригодны для сложения цветов и других колориметрических операций. Удивляться этому не приходится: связать физику с психологией – явно нелегкая задача. Рассматривать глаз как единый приёмник со своими особыми свойствами нельзя.