Kolor podstawowy
Kolor podstawowy , dawniej nazywany kolorem pierwotnym , jest uważany za kolor , którego nie można uzyskać przez zmieszanie innego koloru. Jest to model wyidealizowany, oparty na biologicznej odpowiedzi komórek receptorowych oka ludzkiego ( czopków ) w obecności określonych częstotliwości światła i ich interferencji.
Podstawa biologiczna
Barwy podstawowe nie są podstawową właściwością światła , ale raczej pojęciem biologicznym, opartym na fizjologicznej reakcji ludzkiego oka. Zasadniczo światło białe jest ciągłym widmem długości fal , co oznacza, że tak naprawdę może istnieć nieskończona liczba kolorów, ograniczona jedynie wrażliwością oka. Jednak normalne ludzkie oko zawiera tylko trzy typy receptorów, zwane czopkami L, M i S . Reagują one na określone długości fal światła czerwonego , zielonego i niebieskiego . Ludzie i przedstawiciele innych gatunków, którzy mają wszystkie trzy typy receptorów, nazywani są trichromatami . Chociaż maksymalna czułość czopków nie występuje dokładnie przy częstotliwościach RGB, co oznacza, że generuje zielony, niebieski i czerwony, kolory te są wybierane jako podstawowe, ponieważ za ich pomocą można niemal niezależnie stymulować trzy receptory kolorów, zapewniając szczególnie szeroka gama .
Aby wygenerować optymalne zakresy kolorów dla gatunków innych niż ludzie, należałoby zastosować różne addytywne kolory podstawowe. Na przykład, dla gatunków znanych jako tetrachromaty , z czterema różnymi receptorami kolorów, użyte zostałyby cztery kolory podstawowe (ponieważ ludzie widzą tylko do 400 nanometrów ( fiolet ), ale tetrachromaty widzą część ultrafioletu , aż do około nanometrów300 magenta , którą widzimy, odpowiadająca interferencji między długościami fal czerwonego i niebieskiego). Wiele ptaków , owadów i torbaczy to tetrachromaty, a niektóre badania sugerują , że niektóre samice również dziedziczą tę zdolność widzenia, ponieważ mają dodatkowe receptory dla żółci .
Z drugiej strony, większość ssaków posiada tylko dwa typy czopków receptorów barwnych, a zatem są dichromatami; dla nich są tylko dwa kolory podstawowe, tak jak dzieje się to u osób, które mają wadę genetyczną powodującą ślepotę barw w różnym jej stopniu, w której czopki L i M rozwijają się nieprawidłowo i uniemożliwiają postrzeganie odcieni czerwieni i Zielony.
Historia
Idea mieszania kolorów istnieje od czasów starożytnej Grecji ; jednak teoria istnienia kolorów podstawowych i ich pochodnych została opracowana przez Izaaka Newtona i opublikowana w jego książce Opticks (1704). Newton zaproponował, że – podobnie jak nuty muzyczne – w świetle występuje siedem podstawowych kolorów, oddających pełne odniesienie do tonów najbardziej wyróżniających się w widmie pryzmatu, co idealizowało model, nie biorąc tego pod uwagę w zjawisku światła. rozpraszania , występuje gradacja tonalna odpowiadająca równomiernemu rozkładowi zakresów częstotliwości.
Później Johann Wolfgang von Goethe studiował i opisał model w swojej książce Teoria kolorów (1810). Dla Goethego kolory powinny reprezentować podstawowe doznania i dlatego przedstawiał wykres sześciu kolorów, pomiędzy podstawowymi a wtórnymi. Później francuska szkoła malarstwa, oparta na modelu Goethego — bardziej romantycznym niż naukowym — stworzyła model RYB .
Później, po rozwoju impresjonizmu w XIX wieku, badaniach nad falową naturą światła i percepcją wzrokową człowieka, badaną w XIX i XX wieku, znaleziono wskazówki, aby dokładniej określić grupę bliższą ideałowi kolorów podstawowych, znajdując że w mieszaninie subtraktywnej niebieski i czerwony są dość nieprecyzyjnymi przybliżeniami, ponieważ można je uzyskać poprzez zmieszanie kilku barwników i ich mieszaniny generują odcienie o niskiej jasności, uważane za „nieczyste” lub „brudne”.». W ten sposób cyjan został określony jako lepszy substytut niebieskiego, a magenta zastąpiła czerwony, dając początek obecnemu subtraktywnemu modelowi syntezy kolorów , który zastępuje model RYB.
Co więcej, dzięki badaniom Jamesa Clerka Maxwella nad syntezą kolorów udoskonalono wiedzę na temat addytywnej syntezy kolorów i odkryto, że modele mieszania subtraktywnego i addytywnego są w przybliżeniu wzajemne, co ustąpiło miejsca pełnemu zaadoptowaniu obu w środowisku przemysłowym, w którym są one nadal używane do dziś we wszystkich technikach, które wymagają odwzorowania kolorów, w tym w telewizji , fotografii , druku , litografii offsetowej i ogólnie w przemyśle graficznym .
Wreszcie, ze względów praktycznych – wśród których jest oszczędność atramentów – do mieszanki subtraktywnej (cyan-magenta-yellow), zwykle tańszej w produkcji i idealnej do drukowania tekstu, dodano czarny pigment, uzyskując model koloru CMYK . Dodatkowo, aby zapewnić bardziej wierną rejestrację kolorów w niektórych krytycznych tonach (takich jak jasnoniebieskie niebo na niektórych zdjęciach), dodano również wariacje atramentów cyan i magenta o mniejszej intensywności, komponowanych bezpośrednio z atramentem, co umożliwia tworzenie gradacji. delikatniejsze odcienie tych dwóch kolorów; odmiana ta jest znana jako CcMmYK i jest stosowana w drukarkach o jakości fotograficznej oraz w niektórych procesach litograficznych przed półtonowaniem .
Modele
Tradycyjny model ubarwienia (RYB)
Nazywany również modelem kolorów RYB (od angielskiego Red , Yellow , Blue , Red , Yellow, Blue) jest tradycyjnym modelem subtraktywnej syntezy barw, prekursorem modelu CMY ( K ), sięgającym XVI wieku. W nim za kolory podstawowe uważa się kolory z triady czerwono - żółto - niebieskiej . Z kolei ten model opisuje kolory pomarańczowy, zielony i fioletowy jako kolory drugorzędne.
Dzięki rozwojowi pigmentów syntetycznych model ten został całkowicie wyparty w branży przez model CMYK (będący jego korektą), choć nadal jest stosowany – tradycyjnie – w szkołach plastycznych ( sztuki wizualne i projektowanie graficzne ). pojawia się również często w ramach edukacji podstawowej.
Przyjęcie modelu CMYK zostało przyspieszone w przemyśle dzięki komputerom i przemysłowi litograficznemu ; oprogramowanie komputerowe odpowiada już najnowocześniejszemu modelowi, a w wydaniu cyfrowym bardzo trudno znaleźć odniesienia do modelu RYB. Mimo to wielu profesjonalistów zajmujących się sztukami pięknymi lub ich pochodnymi nie dostrzega tej zmiany, a raczej uważa ją za dylemat, który należy brać pod uwagę tylko wtedy, gdy jest stosowany przemysłowo.
Kolory podstawowe w pigmentach (CMY)
Synteza subtraktywna wyjaśnia teorię mieszania pigmentów ( farb , barwników , atramentów i naturalnych barwników ) w celu stworzenia kolorów, które pochłaniają określone długości fal i odbijają inne. To, jaki kolor wydaje się mieć dany obiekt, zależy od tego, które części widma elektromagnetycznego są przez niego odbijane lub odwrotnie, które części widma nie są pochłaniane.
W syntezie subtraktywnej trzy podstawowe kolory to triada cyjan - magenta - żółty , znana również pod akronimem CMYK ( z angielskiego Cyan , M agenta , Żółty i Czarny K ) ; ich zmieszanie w równych częściach (odejmowanie) daje ciemnoszare odcienie, które w idealnym modelu mają tendencję do czerni. Mieszanie kolorów podstawowych daje następujące idealne wyniki w syntezie subtraktywnej:
- Cyjan + Magenta = Niebieski
- Magenta + Żółty = Czerwony
- Żółty + Cyjan = Zielony
- Cyjan + Magenta + Żółty = Czarny
Kolory podstawowe w świetle (RGB)
Addytywna synteza kolorów polega na emitowaniu światła o różnych kolorach. Telewizory , monitory i ekrany to najczęstsze praktyczne zastosowania syntezy addytywnej.
Triada czerwono - zielono - niebieska , znana również jako RGB ( Red , Green , Blue ), jest idealnie uważana za zestaw podstawowych barw światła, ponieważ może ona reprezentować bardzo szeroką gamę widocznych barw. zmieszanie tych trzech w równych intensywnościach (dodawanie) daje w wyniku jasne szarości, które idealnie mają tendencję do białego.
W syntezie addytywnej mieszanie idealnych kolorów podstawowych daje następujące wyniki:
- Czerwony + Zielony = Żółty
- Zielony + Niebieski = Cyjan
- Niebieski + Czerwony = Magenta
- Czerwony + Zielony + Niebieski = Biały
Wzajemność między CMY i RGB
Zgodnie z dwoma modelami idealnymi, oba schematy kolorystyczne mają wyraźną korespondencję: kolory drugorzędne modelu RGB są kolorami podstawowymi CMYK i odwrotnie. Chociaż jest to teoretycznie prawdziwe i do pewnego stopnia można je uznać za ważne, w praktyce jest to niemożliwe do osiągnięcia, ponieważ postrzeganie koloru jest funkcją biologiczną, a nie fizyczną właściwością światła; ponadto praktycznie niemożliwe jest uzyskanie w rzeczywistości całkowicie czystych pigmentów i świateł, a każda mieszanina, niezależnie od tego, czy jest subtraktywna, czy addytywna, jest tak naprawdę zjawiskiem interferencji postrzeganym przez oko jako fałszywy odcień, a nie rzeczywista zmiana częstotliwości .. światła. Z tego powodu bardzo mało prawdopodobne jest uzyskanie bezwzględnej zgodności dla każdego koloru między obydwoma modelami, a jeśli okaże się to konieczne, należy zastosować metody symulujące percepcję wzrokową w celu przybliżenia odpowiedzi między obydwoma modelami, co jest dziedziną badań kolorymetrii .
Kolory drugorzędne i trzeciorzędne
Pojęcie kolorów drugorzędnych i trzeciorzędnych ma swoje korzenie w teorii sztuki.
- Kolor wtórny uzyskuje się przez zmieszanie dwóch kolorów podstawowych w równych proporcjach.
- W ten sam sposób kolor trzeciorzędowy to kolor uzyskany przez zmieszanie koloru pierwotnego z jego wtórnym. Jeśli pierwotna jest zmieszana z jej uzupełniającą wtórną, powstaje kolor, który tworzą trzy podstawowe w proporcjach 50+25+25, a ze względu na ich „brudny” lub „matowy” wygląd są powszechnie nazywane „ziemiami”.
