Цветовая технология относится к науке и технике, стоящей за созданием, обработкой и восприятием цвета. Люди воспринимают цвет через сенсорную систему в наших глазах и мозге. Наши глаза содержат световые рецепторы, называемые колбочками, которые чувствительны к разным длинам волн света. Существует три типа колбочек, каждый из которых реагирует на широкий диапазон длин волн, соответствующих красному, зеленому или синему свету. Сочетание сигналов от этих трех типов колбочек позволяет нам видеть широкий диапазон цветов, составляющих видимый спектр света.
Видимый спектр света представляет собой цвета, которые видит человеческий глаз. Он охватывает длины волн от примерно 380 до 740 нанометров. Самые длинные волны мы видим как красные, а самые короткие — как фиолетовые. Все цвета радуги лежат между этими двумя крайностями. Вот таблица, показывающая приблизительные диапазоны длин волн, соответствующие различным цветам:
| Цвет | Диапазон длин волн (нм) |
|---|---|
| Фиолетовый | 380-450 |
| Синий | 450-495 |
| Зеленый | 495-570 |
| Желтый | 570-590 |
| Оранжевый | 590-620 |
| Красный | 620-740 |
Когда все длины волн видимого света объединяются вместе с одинаковой интенсивностью, это дает белый свет. Отсутствие света кажется черным. Смешивание света разных цветов в различных пропорциях позволяет получить широкое разнообразие цветов, которые мы можем воспринимать.
Как упоминалось ранее, цветовое зрение человека зависит от фоторецепторных клеток, называемых колбочками. Существует три типа колбочек, которые различаются по чувствительности к длинам волн их поглощающего свет пигмента. Ниже приведена таблица, обобщающая свойства трех типов колбочек:
| Тип колбочки | Пиковая чувствительность | Диапазон поглощения (нм) |
|---|---|---|
| S-колбочки (короткие) | 420 нм | 400-500 |
| M-колбочки (средние) | 530 нм | 450-630 |
| L-колбочки (длинные) | 560 нм | 500-700 |
S-колбочки чувствительны к синеватым длинам волн, M-колбочки на зеленый, а L-колбочки сильно реагируют на красноватый свет. Эти колбочки расположены по всей сетчатке, светочувствительной ткани в задней части глаза. Колбочки плотно упакованы в области, называемой центральной ямкой, которая отвечает за наше острое центральное зрение.
Трихроматическая теория цветового зрения предполагает, что любой цвет можно подобрать, объединив три основных цвета с правильной интенсивностью. Основываясь на спектрах поглощения колбочек, три основных цвета приблизительно красные, зеленые и синие. Изменяя сигналы от L, M и S колбочек, трихроматическая теория предполагает, что наша зрительная система может воспринимать весь спектр видимых цветов посредством смешивания цветов.
Например, желтый можно подобрать, объединив красный и зеленый свет. Розовый — это смесь красного и синего. Голубой получается путем смешивания зеленого и синего. Белый получается, когда красный, синий и зеленый смешиваются примерно в равных пропорциях. Вариации сигналов колбочек позволяют нам видеть миллионы возможных цветовых оттенков.
Цветовая модель или цветовое пространство обеспечивает способ математического представления цветов. Наиболее широко используемые цветовые модели включают:
Вот сравнительная таблица некоторых распространенных цветовых пространств:
| Цветовое пространство | Основные цвета | Применение |
|---|---|---|
| RGB | Красный, зеленый, синий | Дисплеи компьютеров и телевизоров, цифровые камеры |
| CMYK | Голубой, пурпурный, желтый, черный | Печатные краски |
| HSV | Оттенок, насыщенность, значение | Выбор цвета, программное обеспечение для редактирования изображений |
| CIE XYZ | Мнимые основные цвета X, Y, Z | Управление цветом, исследования в области науки о цвете |
Каждое цветовое пространство имеет преимущества и применение в зависимости от приложения. Для печати и дизайнерских работ обычно используются модели CMYK и HSV. RGB лучше всего подходит для отображения на экране, в то время как CIE XYZ служит стандартной эталонной моделью.
Точное воспроизведение цветов имеет жизненно важное значение для различных отраслей и приложений. Для воспроизведения цвета используются различные методы в зависимости от носителя:
В каждом случае диапазон или гамма цветов, которые могут быть воспроизведены, зависят от доступных красителей или основных цветов освещения. Печатные чернила, фотографические красители, фосфорные материалы в экранах и другие факторы ограничивают гамму по сравнению со всеми видимыми цветами, которые может воспринимать человеческий глаз.
Управление цветом — это процесс управления воспроизведением цвета на разных устройствах для достижения согласованности. Это важно, когда цвета должны быть переведены между такими носителями, как печать и цифровой дисплей. Управление цветом использует цветовые профили, которые определяют возможности цветового пространства и гаммы конкретного устройства. Программное обеспечение может использовать эти профили для точного преобразования цветов между различными цветовыми пространствами, такими как Adobe RGB, sRGB и CMYK.
Калибровка устройств, таких как принтеры, сканеры и мониторы, также важна для управления цветом. Это помогает стандартизировать оборудование, чтобы цвета были воспроизводимыми и согласованными во всех рабочих процессах.
Цвет оказывает значительное психологическое и эмоциональное воздействие на людей. Маркетинг, дизайн и другие области тщательно используют психологию цвета. Вот несколько примеров значений цветов и ассоциаций в дизайне:
Однако культурные и индивидуальные различия означают, что цветовые ассоциации не всегда универсальны. Контекст также имеет значение, поэтому один и тот же цвет может иметь совершенно разные значения в зависимости от того, как он используется. Цвет всегда следует выбирать обдуманно, учитывая целевую аудиторию, среду и предполагаемое сообщение.
Достижения в области материаловедения, технологий отображения информации и компьютерной графики будут способствовать появлению новых инноваций в области цветовых технологий. Некоторые новые области включают:
По мере развития науки о цвете и техники будущее откроет новые способы манипулирования, воспроизведения и восприятия цвета в нашем мире.
От работы человеческого глаза до цветовых моделей и методов воспроизведения цветовая технология включает в себя сложный набор физических, нейробиологических и инженерных дисциплин. Цвет стал неотъемлемым аспектом дизайна, фотографии, печати, дисплеев и цифровой обработки изображений. Развитие технологий продолжает открывать новые возможности и расширять наше понимание того, как создавать, управлять и воспринимать цвет.