Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [10] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20


Рис. 28. Зависимость величины Рис. 29. Зависимость числа поро-порога цветорааличения по цвето- Гов цветоразличения по насыщенному тону от длины волны моно- ности от длины волны монохро-хроматических излучений матических излучений (при иэ-

менении чистоты от 100% до 0)

Способность глаза реагировать на изменение яркости характеризуется законом Вебера-Фехнера. Этими исследователями установлено, что для любого органа чувств изменение ощущения прямо пропорционально относительному приращению раздражения. Применительно к ощущению света закон означает, что реакция глаза на изменение яркости света прямо пропорциональна относительному изменению яркости. Можно сказать, что для темных цветов изменение светлоты будет визуально более заметно, чем ее изменение на эту же величину для светлых цветов, поскольку относительное приращение светлоты в первом случае будет выше, чем во втором.

Закон Вебера-Фехнера служит основой для построения равноступенчатых шкал цветов, в том числе и для построении равноступенчатых шкал серых эталонов, применяемых для оценки прочности окрасок к физико-химическим воздействиям. Согласно этому закону для получения равноступенчатых шкал ахроматических цветов (т.е. ряда цветов, отличающихся визуально друг от друга по светлоте на одно и то же число порогов) необходимо, чтобы светлота этих цветов изменялась в геометрической прогрессии.

Едва различимая глазом величина относительного приращения яркости [ABJB) называется относительным порогом яркости. Установлено, что относительный порог яркости имеет постоянное значение только в диапазоне яркостей 30-1000 кд/м2 (рис. 30), т.е. закон Вебера-Фехнера соблюдается только при этих яркостях. Величина относительного порога яркости в этом диапазоне не зависит от цвета излучения и составляет примерно 1,4%. С уменьшением яркости относительный порог яркости увеличивается, при этом 64


Рис. 30. Зависимость относитель- Рнс. 31. Кривые зависимости отно-ного порога яркости (кд/м ) от сительного порога яркости логарифма яркости света (кд/м3) от логарифма яркости

для разных цветов

изменение его величины связано с цветом излучения (рис. 31). С увеличением яркости свыше 1000 кд/м2 пороговое значение яркости также увеличивается, т.е. чувствительность глаза к различению яркости уменьшается.

Зрительное восприятие яркости различных по цвету объектов связано с явлением, получившим название эффекта Пуркинье. Явление это состоит в том, что для различно окрашенных предметов соотношение их кажущихся яркостей меняется с общим уровнем яркости. Осветим одну половину фотометрического поля красным светом, а другую - синим, и притом так, чтобы яркости обоих полей казались совершенно одинаковыми и были большими. После этого уменьшим освещенность обоих полей в одинаковое число раз до незначительного уровня и сравним их. Окажется, что синее поле будет казаться ярче, чем красное. Проделав аналогичные опыты с другими цветами, мы установим, что при значительном ослаблении света голубые, синие и фиолетовые цвета выигрывают в яркости по сравнению с красными, оранжевыми, желтыми. Подобное явление мы наблюдаем в окружающей нас природе с переходом от яркого дневного света к ночной темноте.

Причина эффекта Пуркинье состоит в изменении спектральной чувствительности нашего органа зрения с изменением яркости. Установлено, что с уменьшением яркости поля зрения кривая спектральной чувствительности глаза, сохраняя примерно свою форму, постепенно смещается в сторону фиолетового конца спектра. Если при ярком дневном освещении максимум кривой приходится на 555 нм, то при очень слабом сумеречном свете - на 510 нм (см. рис. 5).



Изменение спектральной чувствительности глаза связано с тем, что при ярком свете светочувствительные элементы, именуемые палочками, полностью выключаются и зрение осуществляется только посредством колбочек. При очень слабом свете, напротин, выключаются колбочки и действуют только палочки, спектральная чувствительность которых отличается от колбочек. Между двумя этими конечными состояниями существует переходная область яркостей, в которой колбочки и палочки действуют одновременно, кривая видности при этом занимает промежуточные положения, а с изменением яркости также непрерывно видоизменяется.

4. КОНТРАСТ ЦВЕТОВ

Если некоторое время смотреть на один цвет, а затем перевести взгляд на другой, то первое время будет наблюдаться искаженное восприятие этого цвета. Цвета воспринимаются несколько иначе и под влиянием других, окружающих или соприкасающихся с ними цветов. Подобные явления называются контрастом цветов. Различают одновременный и последовательный контраст.

Последовательный контраст - изменение цвета в результате предварительного воздействия на глаз других цветов, а одновременный контраст - изменение цвета под влиянием окружающих цветов.

Возьмем лист белой бумаги и поставим в середине его точку. Верхнюю половину этого листа накроем листом черной бумаги так, чтобы поставленная точка находилась у нижнего края черного листа. Если внимательно смотреть на эту точку, не сводя с нее глаз, в течение 15-20 с, а затем убрать черный лист и продолжать смотреть на точку, то часть белого листа, котораи была прикрыта черным, покажется светлее, чем другая его половина. Рассмотренный случай изменения восприятия цвета - пример последовательного светлотного контраста. При таком виде контраста изменяется восприятие светлоты цвета. Причина наблюдаемого явления заключается в следующем. В период фиксации зрения на точке в глаз попадают лучи как от белого, так и от черного листа бумаги, причем эти лучи действуют на разные участки сетчатки глаза. Лучи, отраженные от белого листа, "утомляют" участок сетчатки, на который они попадают, в то время как участок сетчатки, куда падают лучи от черного листа, "отдыхает" (вследствие малой мощности этих лучей). После того как черный лист убран, на все участки сетчатки попадет свет одинаковой мощности и утомленные нервные окончания воспримут его как более темный, а окончания, почти не работавшие, - как более светлый.

Рассмотрим теперь другой случай (пример последовательного хроматического контраста). На лист белой бумаги поместим небольшой кружок красного цвета. Если сосредоточенно в течение 20 с смотреть в центр этого круга, а затем перевести взгляд на чистый участок листа, сосредоточив взгляд в одной точке, то в этом месте листа в течение нескольких секунд мы будем наблюдать аналогичный по размерам круг голубоватого цвета. Наблюдаемый эффект объясняется следующим образом. При рассматривании красного кружка в большей степени работали красночувст-вительные колбочки, в результате чего произошло снижение их чувствительности. При перемещении взгляда на лист белой бумаги в глаз попадают отраженные от него лучи, которые в одинаковой мере действуют на светочувствительные элементы трех видов. Однако вследствие снижения чувствительности элементов, реагирующих на длинноволновые излучения, сила импульса от этих элементов меньше, чем от двух других видов колбочек. Преобладание импульсов от сине- и зеленочувствительных колбочек и вызывает ощущение голубоватого цвета.

Если в рассмотренном выше опыте взять кружок зеленого цвета, возникающий образ будет иметь розоватый цвет.

Из рассмотренных примеров следует, что возникающий при хроматическом контрасте цвет является приблизительно дополнительным к цвету, первоначально воздействовавшему на глаз.

Одновременный контраст отличается от последовательного тем, что два цвета рассматриваются не один после другого, а одновременно. Одновременный контраст так же, как и последовательный бывает светлотный и хроматический.

Положим несколько одинаковых серых фигур на листы бумаги белого и черного цвета и сопоставим их цвет. Окажется, что фигура, лежащая на листе черного цвета, будет выглядеть светлее, чем лежащая на белом листе. Наблюдающееся изменение светлоты фигур - проявлевие светлотного одновременного контраста.

Если вместо серых фигур взять какие-нибудь хроматические, то восприятие их светлоты также будет зависеть от светлоты фона, на котором они лежат. Светлотный контраст проявляется всегда, когда светлота фигуры отличается от светлоты фона. На темном фоне фигура воспринимается светлее, на светлом - темнее.

При одновременном хроматическом контрасте ахроматические цвета воспринимаются хроматическими или наблюдается изменение цветового тона и насыщенности хроматических цветов. Серая фигура на желтом фоне будет казаться синеватой, а лежащая на зеленом фоне - розоватой. Фигура желтого-цвета на зеленом фоне выглядит желто-оранжевой,



а фигура розового цвета на этом фоне смотрится более насыщенной. Таким образом, при хроматическом контрасте всякий цвет под влиянием окружающих его хроматических цветов изменяется так, как будто бы к нему добавлен в некотором количестве цвет, являющийся дополнительным к цвету фона.

Для одновременного контраста цветов характерны следующие закономерности: 1) чем больше светлота фона отличается от светлоты цвета фигуры, тем в большей степени проявляется светлотный контраст; 2) чем ближе светлота цвета фигуры к светлоте фона, тем сильнее проявляется хроматический контраст.

При большой разнице в светлотах фона и фигуры хроматический контраст менее заметен. В этих условиях одновременно с хроматическим проявляется и светлотный контраст, снижающий восприятие хроматического контраста.

Хроматический контраст лучше всего наблюдается тогда, когда оба цвета имеют средний уровень светлоты. Когда фон и фигура темные, контраст менее заметен вследствие пониженной чувствительности глаза к восприятию цветности при низких значениях яркости цветов. При высоких светлотах фона и фигуры хроматический контраст также менее заметен, что объясняется более слабой реакцией глаза в этих условиях в соответствии с законом Вебера-Фехнера.

Насыщенность цвета фона также влияет на восприятие хроматического контраста. На цветном фоне малой насыщенности он проявляется заметнее, чем на фоне высокой насыщенности. Объясняется это кажущееся противоречие следующим образом. На фоне высокой насыщенности ахроматическая фигура приобретает более насыщенный цвет, чем на фоне с малой насыщенностью. Однако ввиду большой разницы в насыщенностях фона и фигуры в первом случае изменение цвета фигуры визуально менее заметно по сравнению с фигурой, лежащей на малонасыщенном фоне.

Одновременный контраст проявляется тем сильнее, чем большую площадь занимает цвет, вызывающий контраст, и чем меньше площадь, на которой контраст вызывается. Из Двух фигур с одинаковой площадью контраст проявляется сильнее на той из них, которая имеет больший периметр. Если площадь фона мала, а площадь фигуры большая, цвет фигуры меняется только по краям (краевой контраст).

Глава 5. ЦВЕТО ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Определение характеристик цвета несветящихся тел может проводиться тремя методами:

расчетным путем по кривым спектрального отражения или пропускания света;

с помощью колориметрических приборов; с использованием атласов цветов.

Расчетный метод нахождения характеристик цвета сводится к определению координат цвета интегральным методом или методом избранных ординат. При необходимости с помощью цветовых графиков МКО переходят от координат цвета к характеристикам цветовой тон, чистота, светлота цвета. Методика таких расчетов была рассмотрена ранее.

Необходимо отметить, что определение цвета путем расчета по кривым спектрального отражения или пропускания является одним из наиболее распространенных методов и позволяет получать характеристики цвета с наибольшей точностью. Точность расчета координат цвета по этому методу определяется только точностью измерения спектрального коэффициента отражения или пропускания и не зависит от спектральной чувствительности приемников излучения и спектрального состава источника света, установленных в спектрофотометрическом приборе.

Колориметрические приборы предназначены для непосредственного измерения цвета. В зависимости от принципа регистрации излучения они делятся на визуальные и фотоэлектрические. В первых измерение цвета производится визуально, во вторых - с помощью фотометрических устройств. Колориметрические приборы подразделяются на два вида - колориметры и компараторы.

Во всех типах приборов, используемых для цветовых измерений, условия освещения и наблюдения светорассеи-вающих образцов должны соответствовать одному из следующих видов.

1.45/0. Образец освещается одним или несколькими пучками, оси которых составляют угол 45±5 относительно нормали к поверхности образца. Угол между направлением наблюдения и нормалью к образцу должен находиться в пределах 0-10°, угол между осью освещающего пучка и любым его лучом не должен превышать 5°. Такие же ограничения должны соблюдаться и для наблюдаемого пучка.

2.0/45. Образец освещается пучком света, осьо которого составляет с нормалью к образцу угол не более 10 . Образец наблюдается под углом 45±5° относительно нормали. Угол между осью освещающего пучка и любым его лучом не должен превышать 5°. Такие же ограничения должны быть соблюдены и для наблюдаемого пучка.

З.Дифф./0. Образец освещается диффузно с помощью интегрирующей сферы. Угол между нормалью к образцу и осью пучка наблюдения не должен превышать 10 . Интегрирующая сфера может иметь любой диаметр при условии, что суммарная площадь отверстий не превышает 10% внутренней отражающей поверхности сферы. Угол между осью



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [10] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20



0.0008