Использование цвета в отрасли
Окружающий нас мир просто насыщен яркими красками со всеми присущими им оттенками и полутонами, однако лишь немногие задумываются над тем, каким образом воспринимаются эти цвета. Способность различать цвета настолько же естественна для человека, как и способность дышать, поэтому о ней практически никто не думает. Однако стоит лишь пристальнее посмотреть вокруг, и можно заметить различия даже очень близких оттенков. Обратите внимание на разнообразие оттенков зеленого цвета на листьях деревьев за окном. Посмотрите, насколько зеленый цвет листьев отличается от зеленого цвета травы. Последите за игрой цвета и тени. Это же просто завораживает, не так ли?
Мы видим мир цветным, и цвет обладает огромной силой воздействия на нас!
Цвет столь сложное и загадочное явление, что его изучают многие науки, причём с совершенно разных позиций. Физика изучает энергетическую природу цвета, математика - способы измерения цвета, биология - значение цвета в жизнедеятельности животных и растений. Для художника видимый цветной мир - это мир наших переживаний, наших чувств и представлений о красоте.
Цвет дитя света.
Без источника света цвета нет, так как цвет это световые волны определённой длины. Свет распространяется волнами, это вид электромагнитной энергии. Световые волны отражаются или поглощаются поверхностью предметов и представляются нам цветом. Световые волны сами по себе не имеют цвета, цвет возникает только при восприятии этих волн человеческим глазом и мозгом. До сих пор в умении мозга человека распознавать эти волны ещё существует много тайн.
Если на пути солнечного луча поставить стеклянную призму, то белый свет расслоится и образуется разноцветная полоса, которая называется спектром. СПЕКТР … та же радуга, и цвета в нём располагаются в определённом порядке: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый. Если дальше на пути света поставить собирающую линзу, то соединение всех цветов вновь даст белый цвет.
Если мы сумеем удалить из спектра один цвет, например красный. то соединенные посредством линзы все остальные цвета — оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый — в сумме дадут.. зеленый цвет! Если же мы удалим желтый, то все оставшиеся цвета — красный, оранжевый, зеленый, синий и фиолетовый — дадут нам один фиолетовый цвет. Этот фиолетовый цвет будет являться дополнительным к желтому, так же как зеленый является дополнительным цветом к красному, а синий — дополнительным к оранжевому.
Каждый цвет имеет свой строго определенный дополнительный цвет.
Два дополнительных цвета противоположны друг другу, но при этом они всегда нуждаются один в другом. Расположенные рядом, они усиливают друг друга. Если мы соединим два снеговых луча дополнительных цветов, то получим белый свет: Если же мы смешаем краски, а не лучи, то цвет будет серый.
Красный, желтый и синий - основные цвета, или первичные.
Смешивая основные цвета попарно в равных долях, можно получить составные цвета — оранжевый, зеленый и фиолетовый. Если смешение продолжить, можно получить различные промежуточные цвета в ряду составных.
Цветовой круг
Для простоты и наглядности был придуман цветовой круг как геометрический порядок множества цветов.
Три основных цвета размещены в треугольнике. На его сторонах построены треугольники составных цветов. Вокруг вершин полученного шестиугольника очерчено кольцо уже из двенадцати цветов, полученных путем смешения соседствующих, и мы сразу видим, что это цвета радуги. Цвета, расположенные рядом, можно назвать родственным или близкими.
Дополнительные цвета
В цветовом круге дополнительные цвета находится строго напротив друг друга. Если выделить все пары, можно заметить, что в каждой такой паре обязательно присутствуют все три основных цвета.
Чтобы получить новые оттенки каждого цвета, можно прибавлять к нему разное количество белого или черного. Получаемый при этом цветовой тон будет отличаться насыщенностью и светлотой.
Таким образом, из смешения трех основных цветов рождается все цветовое богатство мира!
Чистота цвета относительная величина. Любой цвет можно определить по количеству составляющих его основных цветов в процентах. Это необходимо, например, в полиграфии при цветной печати, для окраски ТКАНЕЙ в текстильной промышленности, в цветном телевидении и фотографии.
| Хотя в настоящее время использование цвета в индустрии развлечений является более простым и точным, чем в прошлом, некоторые ограничения все еще остаются, например, невозможность получения желаемых оттенков цвета или ощутимые (но нежелательные) небольшие различия между цветами воспроизводимыми на различных устройствах | Although nowadays the use of colour in the entertainment industry is simpler and more precise than the past, some perplexities still remain, such as the impossibility of getting the desired colour gradation, or the perceptible (but undesired) small differences among colours projected by identical machines. |
| Эти технические вопросы, зависят от ряда факторов (лампы, фильтры, отражатели и т.п.), которые, взаимодействуя друг с другом могут привести к нежелательным результатам. Для лучшего понимания происхождения этой проблемы нам придется столкнуться в первой части этой статьи, с описанием процессов, которые регулируют видение света и цвета. Более того, будут уточнены реальные (а иногда игнорируемые) значения некоторых терминов, как "цветовая температура", "базовые цвета" и "длина волны", . | These technical issues depends on a set of factors (lamp, filters, reflectors, etc.) which, by interacting each other can cause an unsuitable final result. For better understanding the origin of the problem we will face, in this first part, the description of the processes which regulate the vision of light and colours. Moreover, the real (and sometimes ignored) meaning of some terms like “colour temperature”, “primary colours” and “wavelength”, will be clarified. |
| В следующих пунктах мы рассмотрим в деталях некоторые из основных вопросов, связанных с цветами при проецировании изображений: дихроичные фильтры и гобо, этапы их производства , их использование, их качество и ограничения. Давайте начнем с простого вопроса: что такое цвет? Посмотрев на мир вокруг нас, мы могли бы подумать что цвет является одной из характеристик предмета, таких как вес или длина. На самом деле есть большая разница между этими величинами. Можно сказать, что книга красная можно добавить, что она светло-красная, но что такое размер цвета? Как можно измерить цвет? Кроме того, на земле вес книги не изменяется в то время как цвет книги напротив, изменяется в зависимости от света, которым она освещается. Например, в неоновом свете красный цвет книги будет не таким как при освещении галогенными лампами. Кроме того, при слабом освещении темно-красный цвет будет казаться... черным. Очевидно что цвет зависит от источника света, а также от свойств объекта. В свете почти любой объект отражает лучи света, и по этой же причине мы не видим в темноте. Наоборот, когда мы включаем свет мы можем видеть объекты благодаря их способности отражать часть того света, который попадает на них. | In the next paragraphs we will study in details some of the main issues involved in the colours and images projection: dichroic filters and gobos, that is to say their production phases, how to use them, their quality and limits. Let’s start now with a simple question: what is colour? Giving a look at all the coloured objects around us, we could be tempted to think about colour as one of the characteristics of a body such as its weight or length. Actually there is a big difference among these quantities. I can say the book is red and I can add it’s a light red one but, what about the size of the colour? How can I measure it? Moreover, on the earth the weight of the book does not change where colour, on the contrary, varies in function of the light which lights it. For instance, in a neon light the book will be a different red with respect to the one lighted by a halogen lamp. Moreover, in the dark the red colour will appear as…black. Therefore colour is strictly connected to the source of light as well as to the nature of the body itself. At high frequencies, low wavelengths correspond according to the following proportion: l= c/Hz Where c is the rapidity of propagation of the radiation in the vacuum (300.000 km/s). To cut the story short we can say that all the radiations move in the vacuum by the same speed (light speed) but any of them with a style of her own (little and quick steps or large strides). |
Рисунок 1
| На рисунке 1 показаны различные длины волн различных излучений. Длины волн измеряются в нанометрах. (1 нанометр = одна миллиардная часть метра.) | The picture 1 shows the wavelengths of different radiations. The wavelength is usually expressed in nanometres (1 nanometre =1 billionth of a meter). The outlined zone represents the visible radiations which distinguish themselves from the others for having wavelengths comprised between 400 and 800 Nm. As a matter of fact what can be considered basic in terms of human vision is that the human eyes can perceive just the light wavelengths; on the contrary, being possible to perceive other wavelengths, we would have a completely different vision of the world around |
| Световой луч в наших глазах, рисунок 2. Наши глаза сложный оптический инструмент состоят из выпуклой линзы (Роговица + хрусталик) и регулятора диафрагмы (зрачок). | The bright radiations reach our eye, fig.2 which can be considered a real optical instrument provided with convex lens (Cornea + Crystalline lens) as well as a diaphragm regulator (Iris). The retina (the “sensor”), is capable of picking up the radiations and transforming them into an electric pulse to be sent later to the brain. Actually is the brain itself who “sees” or better “interprets” the electrical signals as they were images. In these last lines we easily described how the vision works. Nevertheless, it could be interesting to deepen into the processes which involve the retina and it’s capacity to transform radiations into electrical signals. On the posterior surface of the retina some photoreceptor cells are located each of them absorbing light from a unique point of the image and generating, trough a photochemical reaction, an electrical signal which codify the quantity of absorbed light. There are two kinds of these cells: the cons and the rods. The rods do not allow the vision by a low light while the cons allow both vision by daylight and the perception of colour. As a matter of fact there are tree types of cones each of them being characterized by the presence of a pigment quick to the long, intermediate and short visible radiations. Until now, we have considered the light as a set of radiation having wavelengths comprised between 400 and 800 Nm; this is the white light as transmitted by the sun. But if, from this “package” of radiation, we manage to isolate only a part of it, for instance the one with the longer radiation (between 600 and 800 Nm), and we imagine this part investing the retina, we will find that only the cons with the long radiation sensible pigment will be stimulated and will be able to produce electrical signals. In this case our brain wont receive the “white light” signal but a specific one, that of the red colour. |
| Если мы имеем излучение со средней длиной волны(между 500 и 600 нм), мы видим зеленые цвета, при излучении с короткой длиной волны (между 400 и 500 нм), мы видим синие цвета На рисунке 3 показан диапазон для всех длин волн видимого цвета. | If we select only the intermediate wavelength radiations (500-600 Nm), the brain will see the green colour as well as it perceives the blue colour if we select the short wavelength radiations (400-500Nm.) The picture 3 shows all the visible colours wavelengths. A bit sketchily we can think to the retina as a full buttons instrument (the cons). These buttons can only be red, blue or green and when the sunlight beats the retina it is like all the buttons are pushed at the same time thus creating the “White Light” message. In order to create the “red” message only the red buttons should be pressed. The pigments characterizing the cones are three: red, green, blue but how can we perceive the other colours? Indeed they come from a blend of the first three (called “Primaries” precisely). For instance, if we press both red and green cons at the same time we will obtain the “yellow” message while the “magenta” one is a blend of blue and red buttons pressures. An obvious question could now emerge; if the sun beams the light as a set of electromagnetic radiations with a wavelength which stands between 400 and 800 Nm, what does it separate these radiations and why do we perceive colours if the sunlight is white? getting back to the opening example, the book appears as red because it reflects only a part of the light which hits it, precisely only the long radiations; on the contrary it absorbs all the others. That’s why a black object absorbs all the radiations while a white one reflects all of them. |
Устройство глаза и интересные факты
| Человеческий глаз – это целый удивительный мир, со своим сложным и хрупким строением. Давайте начнем наше увлекательное путешествие по этому миру! В первую очередь наши глаза – это оптическая система, благодаря которой мы получаем 95% информации об окружающем мире. К такому заключению первым пришел Иоганн Кеплер. Он применил основы физиологической оптики для ответа на вопрос, как именно формируется изображение предметов внешнего мира на сетчатке глаза. Это открытие стало серьезным шагом вперед в изучении человеческого зрения. Давайте разберемся, каким же именно путем световой луч от предмета преобразуется в финальную картинку, пригодную для восприятия. По своему образу и подобию человеческий глаз напоминает объектив фотоаппарата и так же, как и объектив, имеет составное устройство. Горизонтальный размер нашего объектива в среднем равен 23,6 мм, а вертикальный — 23,3 мм [1]. Первой составной частью является роговица – прозрачная оболочка, покрывающая переднюю часть глаза. В оптическом смысле роговица является сильной собирательной линзой, которая фокусирует расходящиеся в разные стороны световые лучи. Совместно с белой непрозрачной склерой, составляющей 5/6 наружной оболочки, они обеспечивают глазу сохранение формы и оберегают его от различных внешних вредных воздействий. Второй важной составляющей в нашей оптической системе зрения является хрусталик, который служит «естественной линзой». Он может моментально наводить фокус, за счет чего мы видим хорошо как вблизи, так и вдали. Еще хрусталик выполняет важную функцию светофильтра. Следующая составляющая – зрачок, который вместе с радужкой глаза выполняет роль диафрагмы, как в фотоаппарате. Веки защищают глазное яблоко, изнутри покрыты тонкой конъюнктивой. Конъюнктива – слизистая (гладкая, блестящая, бледно-розовая) оболочка, которая выстилает всю заднюю поверхность век, переходных складок и переднюю поверхность глаза до роговицы, обильно кровоснабжается сосудами. Ткань конъюнктивы век и глазного яблока богата скоплениями лимфоидной ткани – фолликулами. Но главенствующую роль, и, пожалуй, первую по сложности строения занимает сетчатка. Сетчатка служит своего рода шарообразным экраном, на который проецируется окружающий мир, причем изображение проецируется на сетчатку перевернутым. Также в ней находятся два различных типа клеток: палочки, воспринимающие светлое и темное, и колбочки, воспринимающие цвета (синий, красный, зеленый) [2]. У взрослого человека со стопроцентным зрением насчитывается около 6-7 миллионов колбочек [3]. Макула, центральная часть сетчатки, отвечает за высокую остроту зрения. Другие части сетчатки не позволят нам ни читать, ни наслаждаться работой на компьютере. Только в макуле созданы все условия для восприятия мелких деталей предметов. И только после прохождения всего этого пути световой сигнал передается в головной мозг для окончательной обработки и сознательного восприятия. И этот процесс происходит со скоростью 60 раз в секунду! Вот насколько удивительный мир – наше зрение! Уникальная и сложная оптическая система! Источники: [1] Е.И. Ковалевский «Офтальмология», Москва, 1995. |
