УкрРус

Механизм цветообразования

Как известно, в формировании нашего цветового восприятия участвуют три вида светочувствительных рецепторов, реагирующих на свет в смежных диапазонах длин волн. Общая картина их возбуждаемости и обуславливает наше ощущение цвета. Кажется, всё просто.

В действительности, однако, механизм цветообразования весьма причудлив. Дело в том, что в формировании любого из спектральных цветов принимают участие все три вида фоторецепторов — разница лишь в доле их участия и степени возбуждаемости каждого из видов светочувствительных клеток. Как следствие, световые волны различной длины при прочих равных инициируют в нас ощущение цветов различной яркости и насыщенности.

Вообще, насыщенный спектральный цвет получается при максимальном возбуждении рецепторов, имеющих на данной длине волны наибольшую чувствительность по сравнению с другими видами рецепторов, также возбуждаемых на данной длине волны. При этом наибольшей "удельной" светочувствительностью в некоторых участках видимого диапазона обладают сразу два вида фоторецепторов — насыщенные цвета на таких длинах волн гораздо ярче тех, что получаются при максимальном возбуждении лишь одного вида рецепторов. Вдобавок вместе с более чувствительными клетками возбуждаются и менее чувствительные, что также оказывает влияние на итоговый цвет.

Наиболее заметным следствием такой неразберихи является несоответствие в яркости между насыщенными цветами различных тонов.

К примеру, в синем диапазоне общая светочувствительность всех трёх сортов цветорецепторов невелика. По этой причине синие оттенки при возрастании интенсивности излучения светлеют без особой охоты. При этом насыщенный синий является самым тёмным среди насыщенных цветов — для его образования одновременно необходимы максимальная возбуждённость одного вида фоторецепторов, средняя возбуждённость второго и небольшая — третьего.

Иными словами, синий цвет достигает насыщенности, как, впрочем, и теряет её, при меньшей суммарной возбуждённости светочувствительных рецепторов, нежели другие цвета. Именно поэтому тень и сумеречный свет зачастую отдают в синеву.

А вот жёлтый диапазон, напротив, весьма чувствителен к свету. При этом насыщенный жёлтый является самым светлым среди насыщенных цветов — для его формирования одновременно необходимы максимальная возбуждённость двух видов рецепторов и близкая к максимальной — третьего.

Иными словами, жёлтый цвет достигает насыщенности при большей суммарной возбуждённости светочувствительных рецепторов, нежели другие цвета. Именно поэтому яркие источники света зачастую отдают в желтизну.

Кстати, яркость насыщенного спектрального цвета зависит не от светочувствительности в данном участке видимого диапазона, а от степени участия в его формировании всех трёх видов фоторецепторов. К примеру, общая светочувствительность снижается ближе к краям видимого диапазона, однако насыщенные цвета из данных участков не самые тёмные. С другой стороны, повышенная светочувствительность требует более активного участия всех типов фоторецепторов, потому в наиболее светочувствительном диапазоне (сине-зелёный, зелёный, жёлтый) насыщенные цвета самые яркие.

*Вышеупомянутые нюансы являются прямым следствием субъективности нашего восприятия. Однако различные цветопередающие устройства, используемые нами в быту, имитируют живой механизм цветообразования, претворяя в реальность наши субъективные ощущения. К примеру, на экране вашего монитора насыщенный жёлтый, получаемый при сложении свечения красных и зелёных субпикселей, и в самом деле светит ярче, нежели слагаемые насыщенный красный и насыщенный зелёный по отдельности. Происходит это из-за увеличения излучающей площади — примерно тот же механизм использует и наше цветовое восприятие.

Вопиющая мудрёность алгоритма цветовосприятия может показаться следствием несовершенства биологических механизмов, однако причиной всему длительная и глубокая настройка, без которой даже самый необходимый прибор бесполезен.

Присоединяйтесь к группам "Обозреватель Блоги" на Facebook и VKontakte, следите за обновлениями!

Наши блоги