Меню

Как определить яркость цвета



Яркость (цвета)

Яркость (цвета) в системе HSV или Легкость (цвет) в системе HSL — ценность как яркость относительно яркости подобно цвету при освещении объектов белым (солнечным) светом. При этом самый лёгкий цвет — белый цвет.

В модели цвета HSV (см. рис. 2b>, смешивая чистые цвета с белым — создаются так называемые оттенки, которые уменьшает насыщенность, а смешивая их с чёрным цветом получаем оттенки с полной насыщенностью цветов Chroma. Поэтому с точки зрения яркости она превосходит модель HSL. Откуда эту модель цвета предпочтительно называть как модель яркости тонов, а не лёгкости.

В английском слово лёгкость в русском переводе можно принять, например, как светлось, когда говорят о восприятии определённых цветов, которое в результате действия хроматических и белых цветов вызывает наши ощущения лёгкости.

Содержание

Понятие Яркость (цвета) или Легкость (цвет) при создании цветовых моделей [ править | править код ]

Рис.2. Цветовая система Манселла, показан круг при значении 5, хроме 6, нейтральные значения от 0 до 10, сегмент круга (диапазон хромы) при тоне 5PB и значении 5.

Рис. 2a/b.Цилиндрическая геометрия HSL,HSV c полной насыщенностью цветов.

Цветовая система Манселла (см.рис.2) — цветовое пространство, впервые разработано профессором Альбертом Манселлом (Albert H. Munsell). Цвет в нем описывается с помощью трех чисел:

1) Цветового тона — значения хромы на окружностях с координатами цветовых точек 0-360 ° — на плоскостях хромы с координатами плоскостей 0-10 по вертикальной оси; 2) Лёгкости или яркости — характеристика цветов по вертикальной оси хромы с координатами 0-10; (белый-чёрный) 3) Насыщенности цвета — характеристика цветовых точек на плоскости хромы в радиальном направлении с координатами 0-12.

Модель Манселла построена на данных 3-х характеристик тона цвета, яркости цвета, насыщенности в системе цилиндрических координат, что впоследвии стало основой построения цветовых моделей. Важно, что асе данные координат цветов и оттенков для построения своей цветовой модели он брал у людей, участвующих в его исследованиях. Цветовые модели со временем совершенствовались по мере новых достижений в области цветного зрения. (См.Цветное зрение). В этой и других цветовых моделях яркость цвета или лёгкость показано на вертикальной оси вращения цилиндра.

Например, на рис.2a/b HSL и HSV — обе цилиндрические цветовые модели с оттенком, их угловым измерением, начинающимся в красноте первичный в 0 °, проходя через зеленый первичный в 120 ° и синем первичном в 240 °, и затем поворачивая назад к красному в точку 360 °. В каждой геометрии, центральная вертикальная ось включает нейтральные, бесцветные, или серые цвета, в пределах от черного в лёгкости по отношению к белому цвету 0 или ценности 0, в основании, а по отношению к белому цвету в лёгкости 1 или ценности 1, в вершине. В обеих конфигурациях, совокупные первичные и вторичные цвета – красные, желтые , зеленый, голубой , синий, и фуксин – и линейные смеси между смежными парами их, иногда называемый чистыми цветами, устроены вокруг внешнего края цилиндра с насыщенностью 1; в HSV (рис.2b) они имеют ценность 1, в то время как в HSL (рис.2a) они имеют светлоту Ѕ. В HSV, смешивая эти чистые цвета с белым – создание так называемых оттенков – уменьшает насыщенность, и смешивая их с чёрным – производящие оттенки – неизменная насыщенность листьев, что делает модель цвета 2b с меньшей белизной. В HSL и оттенки имеют полную насыщенность, и только смеси с обоими черно-белыми – названный тонами – имеют насыщенность меньше, чем 1 или 10 (рис.2a), что делает модель цвета более светлой. Т.е. в зависимости от расположения плоскости вращения хромы (рис.2a,2b) в системе цилиндрических координат мы видим величину яркости , белизны самой вертикальной оси яркости: от белого до чёрного цветов и т.д. с координатами точек 0-10. Цилиндрические цветовые модели дают полную картину яркости.

Сущность понятий яркость, лёгкость, светлость цвета, цветового оттенка [ править | править код ]

А это значит, что с увеличением частоты колебаний энергия любой световой волны увеличивается, и при сравнении как бы увеличивается вес её, сила воздействия на живые клетки. Сетчатки глаза, и в частности фоторецепторы, воспринимающие цветовые волны света в указанном выше диапазоне (400-700нм), ограничена этим диапазоном видимых длин волн. (Наиболее «лёгких» волн из всего спектра эл. магн. колебаний. Например, рентгеновские лучи — более «тяжёлые». Откуда в текстах на английском языке применяют слово, выражающее «вес» волны. Цветное зрение связано с работой колбочек в условиях дневного освещения (см. Ретиномоторная реакция фоторецепторов), когда длина волн электромагнитных излучений лежит в пределах свыше 498нм, т.е. зрительная система глаза выделяет сигналы, поступающие в мозг основных лучей света S,M,L или (RGB), т.е. как пишут об этих волнах в иностранной литературе — легких световых лучей, но их не называют светлыми. Слово свет на немецком языке это «Light», а слово лёгкий: leicht, Lightweight, Leichtgewicht. Поэтому понятие как светлость, светлый, вообще отсутствует. Откуда понятие лёгкий цвет, свет имеет широкое применение вообще, а также при переводах текста с английсого языка. Более фундаментально в цветном зрении и зрении ссылаться на лучи «лёгкие» и «тяжёлые». Например, ультрафиолетовые лучи для глаза «тяжёлые», их не назовёшь тёмные. При сварке глаз вообще травмируется. Здесь свет «тяжёлых» ультрафиолетовых лучей.

Читайте также:  Гриб белого цвета со скользкой шляпкой

Использование понятия яркости, лёгкости белого цвета [ править | править код ]

Сравнение яркости, лёгкости восприятия белого и сиреневого цвета цветов.

Как и во всем остальном, в садовом искусстве существуют модные направления. Мода распространяется и на колористику сада: когда предпочтение отдается одному цвету или определенному сочетанию цветов, а растения подбираются в соответствующей гамме по цвету листвы или цветков. Например, чрезвычайно эффектны белые сады. Кто видел белоснежные облака цветущего фруктового сада или пышный куст белой розы — тому ничего не надо объяснять. Белый цвет очень чист и легок, придает саду особый флер. Конечно, у него есть свои многочисленные оттенки, но все же выглядит он более однозначно, чем остальные цвета, поэтому собрать такие растения довольно просто. Сложнее с хроматическими цветами — ведь у красного или синего так много оттенков. Беспроигришны и двухцветные сады, в которых, например, синие цвета соседствуют с желтыми, белые с темно-бордовыми. Популярны сады из многоцветников с коричневатой, пурпурной, бронзовой или сизой листвой.

Замечание [ править | править код ]

При рассмотрении вопросов визуального цветного зрения следует различать и отличать понятия яркость света (физическая величина) от яркости цвета (биологическая величина).

Яркость цвета связана с цветным и чёрно-белым зрением, нашим личным, биологическим восприятием световых видимых более слабых лучей (электромагнитных колебаний) (см. дневное зрение), с колбочками S,M,L, (синих, зелёных, красных) с пиком длиной волны более 496 нм, которые нашим глазом воспринимаются как очень яркие (вопросы приспосабливаемости и выживания живых организмомв), хотя они физически по энергетике более слабые. У них частота колебаний волн более низкая, чем у синих, УФ лучей (длина волн менее 496нм). Дневной образ жизни животных связан с окружающей средой обитания, где в основном все объекты освещены дневными лучами света, а прямой и отражённый видимый спектр света содержит основные видимые лучи S,M,L,, которые более слабые, но биологически отбираются как наиболее яркие. Понятно, почему мы не видим Уф лучи, рентгеновские лучи и т.д. Природа выбрала свой вариант восприятия среды обитания и защиты глаза от ненужных ей сильных УФ, фиолетовых, высокочастотных синих лучей с длинами волн менее 498 нм. Например, синие, УФ лучи с длинами волн менее 496 нм для глаза являются не яркими, и колбочками не воспринимаются, т.к. они блокируются от попадания на колбочки ганглиозными и биполярными клетками сетчатки глаза, хотя они более мощные! (Парадокс). (См. рис. Ф).

При решении задачи на различение лучей при слабом освещении в условиях цветного зрения — «монохромных лучей» с длинами волн менее 498нм, в условиях «ночного видения» служат экстерорецепторы, называемые палочками, которые имеют пик чувствительности вокруг 496 нм и менее с фотопигментом высокой чувствительности при слабом освещении родопсином к лучам синим и УФ с высокой частотой колебаний (менее 496нм). (Колбочки их не воспринимают).

Откуда биологические понятия яркости и контрастности цвета при зрении отличаются от физическbх понятий яркости и контрастности света.

Источник

Словарь теории цвета

Цветом можно любоваться бесконечно, но вот обсуждать тему цвета, порой бывает трудно. Дело в том, что слова, которые мы используем для описания цвета, слишком неточны и часто приводят к взаимному непониманию. Путаница происходит не только с такими техническими терминами как «яркость», «насыщенность» и «цветность», но даже с такими простейшими словами, как «светлый», «чистый», «яркий» и «тусклый». Даже специалисты ведут свои споры так до сих пор и не утвердив стандартные определения понятий.

Читайте также:  У грудничка понос желтого цвета с пеной

Цвет — это феномен света, вызываемый способностью наших глаз определять различные количества отражённого и проецируемого света. Наука и технология помогла нам понять, как физиологически человеческий глаз воспринимает свет, измерить длины волн света, узнать количества несомой ими энергии. И теперь мы понимаем, насколько сложно понятие «цвет». Ниже мы рассказываем о том, как мы определяем свойства цвета.

Мы попытались составить словарь терминов и понятий. И хотя мы не претендуем на единственный авторитет в теории цвета, определения, которые вы здесь найдёте, подкрепляются другими математическими и научными аргументами. Пожалуйста, сообщите нам, если в данном словаре отсутствуют какие-либо слова и понятия, о которых вы бы хотели узнать.

Тон (Hue)

Иные переводы: цвет, краска, оттенок, тон.

Именно это слово мы имеем в виду, когда задаём вопрос «Какой это цвет?». Мы интересуемся свойством цвета, которое называется «Тон/Hue». Например, когда мы говорим о красном, жёлтом, зелёном, и синем цветах, мы имеем в виду «тон/hue». Различные тона создаются светом с различной длиной волны. Таким образом, этот аспект цвета обычно довольно легко распознать.

Контраст тонов — явно различные тона.

Контраст тона — различные оттенки, одинаковый тон (синий).

Термин «тон» описывает главную характеристику цвета, которая отличает красный цвет от жёлтого и синего. Цвет в значительной степени зависит от длины волны света излучаемого или отражаемого объектом. Например, диапазон видимого света находится между инфракрасным (длина волны

700nm) и ультрафиолетовым (длина волны

На диаграмме показан цветовой спектр, отражающий эти границы видимого света, а также две цветовые группы (красная и синяя), которые называются «семействами тонов». Любой цвет, взятый из спектра можно смешать с белым, чёрным и серым, и получить цвета соответствующего семейства тонов. Обратите внимание, что в семействе тонов присутствуют цвета с различной яркостью, хроматичностью и насыщенностью.

Хроматичность (Chromaticity, Chorma)

О хроматичности мы говорим, когда рассуждаем о «чистоте» цвета. Это свойство цвета говорит нам, насколько он чист. Это означает, если в цвете отсутствуют примеси белого, чёрного или серого, цвет имеет высокую чистоту. Эти цвета выглядят живыми и чистыми.

Понятие «хроматичность» связано с насыщенностью. И его часто путают с насыщенностью. Однако мы будем продолжать использовать эти термины раздельно, потому что на наш взгляд они относятся к различным ситуациям, о чём будет сказано несколько ниже.

Высокая хроматичность — очень сияющие, живые цвета.

Низкая хроматичность — ахроматичные, бесцветные цвета.

Хроматичность одинакова — средний уровень. Та же живость цветов несмотря на различный тон; чистота меньше, чем у образцов выше.

Высокохроматические цвета содержат максимум собственно цвета с минимальными или нулевыми примесями белого, чёрного или серого. Иными словами, степень отсутствия примесей других цветов в конкретном цвете характеризует его хроматичность.

Хроматичность, которую часто называют «сочностью», является количеством цвета (hue) в цвете. Цвет без цвета (hue) является ахроматичным или монохроматичным, и видим как серый. Для большинства цветов, по мере увеличения яркости увеличивается и хроматичность, за исключением очень светлых цветов.

Насыщенность (Saturation)

В связке с хроматичностью, насыщенность говорит нам, как цвет выглядит в различных условиях освещённости. Например, комната окрашенная в один цвет, ночью будет выглядеть иначе, чем днем. В течение дня, несмотря на то что цвет будет неизменён, его насыщенность будет меняться. Насыщенностью не имеет отношения к словам «тёмный», «светлый». Вместо этого используйте слова «бледный», «слабый» и «чистый», «сильный».

Насыщенность одинаковая — та же интенсивность, различные тона.

Контраст насыщенности — различные уровни наполнения, тон одинаковый.

Насыщенность, которую также называют «интенсивностью цвета» (intensity), описывает силу цвета относительно его яркости (value) или светлоты (luminance/lightness). Иными словами, насыщенность цвета обозначает его отличие от серого при определённой яркости освещения. Например, цвета близкие к серому ненасыщенные по сравнению с более светлыми цветами.

У цвета свойство «живой» или «полный» является ни чем иным, как отсутствием примеси серого или его оттенков. Важно отметить, что насыщенность измеряется вдоль линий одинаковой яркости.

Насыщенность/Saturation: 128

Яркость (Value/Brightness)

Когда мы говорим, что цвет «тёмный» или «светлый», мы имеем в виду его яркость. Это свойство сообщает нам, насколько свет светел или тёмен, в том смысле, насколько он близок к белому. Например, канареечный жёлтый цвет считается светлее синего «navy blue», который в свою очередь сам светлее чёрного. Таким образом, значение (value) канареечного жёлтого выше, чем синего «navy blue» и чёрного.

Читайте также:  Клен летом какого цвета

Низкая яркость, постоянная — одинаковый уровень яркости.

Контраст яркостей — серый = ахроматичный.

Контраст яркостей — полное различие яркости.

Яркость (используется термин «value» или «brightness») зависит от количества света, излучаемого цветом. Самый простой способ запомнить это понятие — это представить себе шкалу серого цвета, со сменой чёрного на белый, в которой содержатся все возможные варианты монохроматического серого цвета. Чем больше в цвете света, тем он ярче. Таким образом пурпурный — менее яркий, чем небесно-голубой, так как излучает меньше света.

Эту шкалу серого цвета можно приравнять к цветной шкале с помощью того же уравнения, которое используется в телевидении (Яркость серого цвета = 0.30 Red + 0.59 Green + 0.11 Blue):

Интерактивная демонстрация иллюстрирует изменение яркости в двухмерной схеме:

Яркость/Value: 128

Светлота (Luminance/Lightness)

Несмотря на то, что вместо этого слова часто употребляют слово «яркость» (brightness), мы предпочитаем использовать слово «светлота» (или «светимость»). Понятие «светлота цвета» связано с многими теми же переменными, что и яркость в смысле «value». Но в данном случае используется другая математическая формула. Если говорить кратко, вспомните цветовой круг. В нем цвета расположены по кругу с одинаковой светлотой. Добавление белого увеличивает светлоту, добавление чёрного — уменьшает.

Это измерение цвета относится к яркости (value), но отличается по своему математическому определению. Светлота цвета измеряет интенсивность потока света на единицу площади его источника. Рассчитывается она путём вычисления среднего в группе ахроматичных цветов.

Достаточно сказать, что светлота растёт от очень тёмного до очень светлого (сияющего) и может быть отображена с помощью цветового круга, который показывает все цвета (hue) с одинаковой светлотой. Если к цветовому кругу добавить немного света, мы тем самым увеличим интенсивность света и таким образом увеличим светлоту цветов. Противоположное произойдёт, если мы уменьшим свет. Сравните, как выглядят плоскости, отображающие светлоту, с плоскостями, отображающими яркость (выше).

Светлота/Luminance: 128

Оттенок (tint), тональность (tone), и тень (shade)

Эти термины часто используются неправильно, но они описывают довольно простое понятие в цвете. Главное помнить, насколько цвет отличается от своего начального тона (hue). Если к цвету добавляется белый, эта более светлая разновидность цвета называется «оттенок» (tint). Если цвет делается темнее путём добавления чёрного, полученный цвет называется «тень» (shade). Если же добавляется серый цвет, каждая градация дает вам различную тональность (tone).

Оттенки (добавляем белый к чистому цвету).

Тени (добавляем чёрный к чистому цвету).

Тональности (добавляем серый к чистому цвету).

Комплементарные, дополнительные цвета (Complementary Colors)

Когда два или несколько цветов «подходят друг к другу», их называет комплементарными, дополняющими друг друга цветами. Этот признак абсолютно субъективен, и мы готовы его обсудить и выслушать другие мнения. Более точным определением будет «если два цвета, будучи смешанными вместе, дают нейтрально-серый (краска/пигмент) или белый (свет) цвет, они называются дополняющими, комплементарными».

Основные цвета (Primary Colors)

Определение основных цветов зависит от того, как мы собираемся воспроизводить цвет. Цвета, видимые при расщеплении солнечного света с помощью призмы, иногда называют спектральными цветами. Это красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. Эту комбинацию КОЖЗГСФ часто сводят к трём цветам: красный, зелёный и сине-фиолетовый, которые являются основными цветами аддитивной системы цветов (свет). Первичными цветами субтрактивной системы цветов (краска, пигмент) являются циан, фуксин и жёлтый. Запомните, комбинация «красный, жёлтый голубой» не является комбинацией основных цветов!

Системы цветов RGB, CMYK, HSL

В различных случаях в зависимости от того, как воспроизводится цвет, используются различные цветовые системы. Если мы используем источники света — доминирующей системой является RGB (от «red/green/blue» — «красный/зелёный/синий»).

Для цветов, которые получаются путём смешивания красок, пигментов или чернил на ткани, бумаге, полотне или другом материале, в качестве цветовой модели используется система CMY (от «cyan/magenta/yellow» — «циан/фуксин/жёлтый»). В связи с тем, что чистые пигменты очень дороги, для получения чёрного цвета используется не равная смесь CMY, а просто чёрная краска.

Другой популярной цветовой системой является HSL (от «hue/saturation/lightness» — «цвет/насыщенность/яркость»). У этой системы есть несколько вариантов, где вместо насыщенности используется хроматичность (chroma), светлота (luminance) вместе с яркостью (value) (HSV/HLV). Именно эта система соответствует тому, как человеческий глаз видит цвет.

Источник