Особенности восприятия цвета в разных условиях

 

8.4 Различия в восприятии размера

 

Иногда, увидев привлекательный образец  обоев, мы находим его очень кричащим после расклейки. Большие площади цвета обычно выглядят более светлыми и живыми, чем маленькие участки.

Именно поэтому трудно выбрать  идеальное покрытие для крупной  площади по мелким образцам.

 

8.5 Иллюзии цветового зрения. Различные фоны.

 

Иногда при рассматривании цветных  объектов мы также встречаемся с ошибками зрения или иллюзиями.

Во-первых, иногда о насыщенности цвета  мы ошибочно судим по яркости фона или по цвету окружающих его предметов. В этом случае действуют также  закономерности контраста яркостей: цвет светлеет на темном фоне и темнеет на белом. Во-вторых, существует понятие собственно цветовых контрастов, когда цвет наблюдаемого нами объекта изменяется в зависимости от того, на каком фоне мы его наблюдаем. Иллюзии этого рода нам встречаются в следующих видах. Черный круг на рисунке кажется слегка красноватым на зеленом фоне, когда мы прикрываем рисунок тонкой прозрачной бумагой, то иллюзорный красный цвет становится ещё более заметным (стирается резкость границ и уменьшает разницу в яркости поля и фона и тем усиливает проявление эффекта). Аналогично черный круг на красном будет казаться зеленоватым, на фиолетово-голубом фоне - зеленовато-желтым и на голубом - медно-красным.

 

Эффекты зрительного контраста

Последовательный  эффект контраста

 

Последовательный  контраст возникает в результате резкой смены зрительного образа и связан с инерционностью глаза. Последовательный образ от первого излучения складывается с ощущением от второго. Если вы рассматриваете яркий объект, после чего переводите взгляд на однородное цветовое поле, на нем возникнет сначала более светлый (положительный) образ, затем - менее светлый отрицательный. Посмотрите пример на рисунке. Если долго смотреть на красный квадрат, а потом перевести взгляд на белое поле, возникнет зеленое фантомное изображение предмета. В общем случае видимый фантомный цвет является приблизительно дополнительным к рассматриваемому.

Если посмотрите на зеленый квадрат в течение 30 секунд, а затем – на точку в центре квадрата справа, то вы должны увидеть красный квадратик. Красный и зеленый – комплиментарные цвета. Феномен восприятия цвета иным образом после созерцания другого цвета в течение определенного промежутка времени вызван остаточным изображением второго цвета.

Эффект контраста  яркости 

 

Одновременный контраст связан со зрительной индукцией, суть которой в том, что  свет вызывает раздражение не только того участка сетчатки, на который падает, но и соседних, изменяя их реакцию в ту или иную сторону. Действие одновременного светового контраста проявляется в том, что объект на светлом фоне кажется темнее того же объекта на темном фоне. Один и тот же серый квадрат выглядит более ярким на темном фоне и соответственно темнее – на светлом.

Еще один пример на рисунке показывает, как на пересечении белых линий, разделяющих черное поле, возникают серые пятна.

Эффект контраста тона

 

Одновременный цветовой контраст приводит к тому, что цвет объекта, помещенного на цветной фон, смещается в сторону наибольшего отличия от цвета фона. Так, серый квадрат на красном фоне приобретает зеленоватый оттенок, а на синем - желтоватый. Оранжевый цвет на фоне красного выглядит несколько желтоватым, а на желтом фоне приобретает красноватый оттенок. Это еще раз иллюстрирует влияние фона, на котором находится цвет на его восприятие. В общем случае цвет объекта смещается в сторону наибольшего отличия от цвета фона.

 

Эффект контраста  цветности 

 

Этот эффект имеет место, когда  два контрастирующие по яркости  цвета помещаются рядом друг с  другом. Будучи помещенным на яркий  фон, синий квадрат тускнеет, и, наоборот - выглядит ярким на более тусклом  фоне. То же произошло бы и с любым другим цветом.    

                                     

 

 

 

 

 

                                   

Краевой контраст

 

 

 Еще один из видов контраста - краевой, называемый также явлением Маха. Взгляните на рисунок. На стыке двух полей разной яркости приграничная часть темного поля становится еще темнее, а светлого, наоборот, светлее. Если вы закроете любое поле листом бумаги, впечатление неравномерности исчезнет. На использовании этого явления построен принцип "Нерезкого маскирования" или Unsharp Mask. Любой фильтр Unsharp Mask усиливает контрастность краевых участков изображения, создавая ощущение повышения резкости.

 

Другим видом цветовой иллюзии  является то, что некоторые цвета  воспринимаются как “выступающие”, а другие как “отступающие”. Этот факт наглядно иллюстрирует приводимый рисунок. Рассматривая левую фигуру, мы склонны думать, что это усеченная пирамида, обращенная вершиной к нам. А вот на левой мы скорее представим себе туннель с выходным отверстием вдали. “Выступающими” цветами обычно кажутся цвета красно-оранжево-желтые (или “теплые”), а “отступающими” кажутся цвета зелено-синие (или “холодные”).

 

 

Также интересная особенность заключается в том, что глазному хрусталику труднее фокусироваться на предметы, если они окрашены в сине-фиолетовые тона. Это объясняется падением спектральной чувствительности глаза в этих областях спектра. Поэтому очки иногда делают не нейтрально-прозрачными, а из окрашенных в желтый либо коричневый цвет стекол, которые фильтруют сине-фиолетовую составляющую спектра.

Из-за того, что  кривые спектральной чувствительности частично перекрываются, человек может  сталкиваться с определенными сложностями при различении некоторых чистых цветов. Так, из-за того, что кривая спектральной чувствительности колбочек типа r (условно чувствительных к красной части спектра) сохраняет некоторую чувствительность в области сине-фиолетовых цветов, нам кажется, что синие и фиолетовые цвета имеют примесь красного.

 

8.6 Изменение световой чувствительности глаза

 

Человеческое  зрение представляет собой совершенно уникальный механизм. Одной из его  особенностей является постоянно меняющаяся чувствительность, причем изменяется она по всем параметрам. Глаз постоянно приспосабливается к окружающим условиям, и подобная адаптация приводит к весьма интересным результатам. Рассмотрим только некоторые ее аспекты.

Во-первых, адаптация  яркостная. В сумерках мы начинаем автоматически перестраивать чувствительность глаза так, чтобы воспринимать максимальный динамический диапазон. Иными словами, происходит подстройка черной и белой точки глаза, изменяется кривая передачи полутонов.

Во-вторых, цветовая адаптация. Ее суть в том, что под  влиянием предшествующих условий освещения цветовое восприятие смещается. Если человек долго находится в комнате с насыщенным красным светом, то, выйдя из нее в помещение с нормальным освещением, на время адаптации окружающие предметы приобретут зеленоватый оттенок, что будет особенно заметно на белых участках. Это связано с тем, что при раздражении определенной группы колбочек в них распадается светочувствительный пигмент, в результате чего мы и видим цвет. Потом этот пигмент, естественно, регенерирует, но происходит это не мгновенно. Поэтому, если одна из групп рецепторов (в нашем примере - красночувствительная) работала особо интенсивно, то при рассматривании белого поля в данном месте сетчатки будут работать преимущественно зелено- и синечувствительные колбочки. Это предельный вариант цветовой адаптации; существуют и гораздо менее заметные, но куда более важные результаты этого процесса

Наиболее высокая чувствительность у глаза, адаптированного к темноте (наблюдатель должен пробыть в темноте не менее 30 минут). Максимум чувствительности глаза приходится на длину световой волны 506 нм. Минимальная порция энергии, которую воспринимает глаз при этой длине волны, равна 2.10-18 Дж. Примерно 5 фотонов должны попасть в одно и то же место сетчатки за 1 миллисекунду, чтобы человек что-то увидел.

На рисунке  показана кривая спектральной чувствительности глаза среднего человека, называемая также кривой относительной световой эффективности. Глаз наиболее чувствителен к зеленым лучам, наименее - к синим. По кривой легко определить, какая часть попавшего в глаз света "полезно используется" для создания светового ощущения. Как вы видите, для того чтобы синий цвет казался человеку таким же ярким, как желтый или зеленый, его реальная энергия должна быть в несколько раз выше. Экспериментально установлено, что среди излучений равной мощности наибольшее световое ощущение вызывает монохроматическое желто-зеленое излучение с длиной волны 555 нм. Относительная спектральная световая эффективность (обозначаемая буквой v) этого излучения принята за единицу. При этом, как вы видите из рисунка, спектральная чувствительность зависит от внешней освещенности. В сумерках максимум спектральной световой эффективности сдвигается в сторону синих излучений, что вызвано разной спектральной чувствительностью палочек и колбочек. В темноте синий цвет оказывает большее влияние, чем красный, при равной мощности излучения, а на свету - наоборот.

Цвета по краям спектра (синие и красные) воспринимаются нами менее яркими, чем цвета, занимающие центральное положение в спектре (зеленый, желтый, голубой).

У кривых чувствительности дневного и ночного зрения максимумы приходятся на разные длины волн. 555 нм - для дневного, а 506 нм - ночного. Называется это "эффект Пуркине" (он же Пуркинье).

Пуркинье в 1825 году заметил, что  яркость голубых и красных  дорожных знаков в разное время суток  разная: днём обе краски одинаково  яркие, а на закате голубая кажется  более яркой, чем красная. При  наступлении более глубоких сумерек цвета совсем блекнут и, вообще, начинают восприниматься в серых тонах. Красный цвет воспринимается как черный, а голубой как белый. Этот феномен связан с переходом от колбочкового зрения к палочковому при снижении освещенности.

Кстати, есть один фокус с чувствительностью глаз, который используют астрономы-любители. Посмотрите в темную ясную ночь на звезды. Сосредоточьтесь на какой-нибудь не яркой звезде. Посмотрите так несколько секунд, после чего отведите взгляд чуть-чуть в сторону. Вы увидите, что яркость звезды увеличилась. Происходит это по двум причинам. Во-первых, колбочки, расположенные ближе к центру - менее чувствительны, во-вторых, сетчатка имеет свойство уставать. Т.е. если вы смотрите на одну точку в течение нескольких десятков секунд, вы увидите, что она начнет пропадать со временем.

8.7 Восприятие цвета в сумерках

Так как световая чувствительность палочек намного выше чувствительности колбочек, потому в сумерках или ночью, когда интенсивность попадающего в глаз излучения становится очень низкой, колбочки перестают работать и человек видит только за счет палочек. Чувствительность палочки достаточна, чтобы зарегистрировать попадание одного-единственного фотона, чувствительность колбочек в 100 раз меньше: необходимо попадание от нескольких десятков до нескольких сотен фотонов. Потому в это время суток, а также в условиях низкого освещения, человек перестает различать цвета и мир предстает перед ним в черно-белых (сумрачных) тонах.

 В течение дня человек очень хорошо способен воспринимать зеленые и зелено-желтые цвета, в то время как его чувствительность к синим цветам заметно ниже. Ситуация несколько меняется в сумерках, когда чувствительные к яркому световому излучению колбочки начинают терять свою эффективность и соотношение между палочками и колбочками изменяется — максимум спектральной световой эффективности смещается в сторону синих излучений (палочковое зрение). Палочки воспринимают свет преимущественно в изумрудно-зеленой части спектра, поэтому в сумерках изумрудный цвет кажется ярче, чем все остальные.

В темноте синий  цвет оказывает большее влияние, чем красный, при равной мощности излучения, а на свету - наоборот.

Красный мак и василек на рисунке  при дневном освещении кажутся  по яркости близкими друг к другу. В сумерках мак кажется совершенно темным, а василек более светлым.

 

8.8 Различное восприятие цвета у разных людей.

 

Разные люди воспринимают один и тот же цвет по-разному. Образно говоря, понятие  того или иного цвета - это всего  лишь результат неписанного соглашения между людьми называть определённое ощущение зрительного нерва конкретным цветом, к примеру, "красным". Более того, в книге Ч.Пэдхема и Дж. Сондерса "Восприятие света и цвета" упомянуто, что "имеются сведения о различиях в пигментации хрусталика у различных рас, что может приводить к различиям в цветовом зрении". Также известно, что с возрастом хрусталик желтеет, что приводит к нарушениям в идентификации цветов, цвета становятся более желтыми. Рассказывают историю про Илью Репина, которого в конце жизни попросили отреставрировать его же собственную картину, написанную многими годами раньше. Каково же было удивление реставраторов, когда они увидели, что художник не попадает в цвет — теперь он видел иначе.

То есть можно  сказать, что адекватное цветовое восприятие - это результат скорее психологического процесса, чем физического.