Белый цвет часто воспринимается как должное, но у него есть некоторые интересные свойства, когда дело доходит до оттенка. По определению, белый свет содержит все длины волн видимого света в равной степени. Это означает, что у белого цвета нет определенной доминирующей длины волны, а значит, и отчетливого оттенка. Однако есть некоторые нюансы оттенка белого, которые стоит изучить.
Белый свет можно создать, смешав красный, зеленый и синий свет — три основных цвета света. Это известно как аддитивная смесь. Когда длины волн красного, зеленого и синего цвета смешиваются в равных количествах, мы воспринимаем результат как белый.
Однако белый свет может также содержать другие длины волн, помимо RGB. Солнечный свет состоит из непрерывного спектра длин волн, включая те, которые наши глаза воспринимают как цвет, а также ультрафиолетовые и инфракрасные длины волн, которые мы не видим. Когда все эти длины волн попадают в наши глаза примерно в равных количествах, мы видим солнечный свет как белый. Другие источники света, такие как лампы накаливания, также излучают непрерывный спектр, который кажется белым.
Таким образом, хотя белый цвет содержит основные цвета RGB, он не состоит исключительно из них. Это станет важным при обсуждении оттенка белого.
При обсуждении оттенка белого также полезно рассматривать белые объекты, а не только белый свет. Белый объект, такой как белая стена или бумага, кажется белым, потому что он отражает все длины волн видимого света более или менее одинаково. В то время как источник света для освещения содержит полный спектр, белая поверхность отражает этот полный спектр, не поглощая некоторые длины волн больше, чем другие.
Именно это придает белым объектам их «нейтральное» цветовое качество — они не искажают оттенок, избирательно поглощая определенные длины волн. Сравните это с красным объектом, который поглощает большую часть спектра и выборочно отражает обратно красные длины волн.
| Температура (К) | Внешний вид |
|---|---|
| 1000-2000 | Красный |
| 2000-3000 | Оранжевый |
| 3000-4000 | Желтый |
| 4000-5500 | Белый |
| 5500-8000 | Синий белый |
Когда объекты нагреваются, они начинают излучать свет — это известно как излучение черного тела. По мере повышения температуры пиковая длина волны этого излучаемого света смещается. Существует непрерывный спектр излучения, который коррелирует с температурой.
При более низких температурах, в диапазоне 1000–3000 К, излучатели черного тела кажутся красными, оранжевыми или желтыми. По мере повышения температуры до 4000–5500 К излучаемый свет кажется нашим глазам белым. Выше 5500 К свет начинает приобретать синий оттенок.
Это иллюстрирует интересный момент — белый свет может склоняться к тонким цветовым оттенкам, при этом по-прежнему считаясь «белым». Это приближает нас к определению оттенка белого цвета.
Как упоминалось ранее, чистый белый свет не имеет единой доминирующей длины волны. По определению он содержит примерно равное количество всех видимых длин волн. Однако, учитывая, что излучатели абсолютно черного тела демонстрируют, как белый свет может приобретать едва заметные оттенки цвета, мы можем более подробно изучить концепцию доминирующей длины волны.
В диапазоне температур 4000–5500 К, который кажется белым, мы можем разбить все дальше:
| Температура (К) | Доминирующая длина волны |
|---|---|
| 4000 | 450 нм (синий оттенок) |
| 5000 | 550 нм (зеленый оттенок) |
| 5500 | 590 нм (желтый оттенок) |
Здесь мы видим, что в диапазоне белый свет, есть тонкие сдвиги в доминирующей длине волны, которые вносят оттенки, при этом все еще выглядя белым.
Таким образом, хотя у белого нет единой доминирующей длины волны, мы можем определить небольшие диапазоны оттенков для различных температур белого света.
Другой способ количественной оценки оттенка белого света — через координаты цветовой температуры и цветности в цветовом пространстве CIE 1931.
Белая точка, или нейтральный эталон, расположена в центре диаграммы:
| x | y |
|---|---|
| 0,33 | 0,33 |
Эта точка представляет собой чистый белый свет с температурой около 5000 К. Различия в температуре и оттенке можно отобразить относительно этой белой точки.
Например, теплый белый свет 2700 К может иметь следующие координаты:
| x | y |
|---|---|
| 0,4476 | 0,4074 |
В то время как холодный белый свет 6500 К может иметь следующие координаты:
| x | y |
|---|---|
| 0,3127 | 0,3291 |
Координаты x и y указывают на тонкие сдвиги оттенка от нейтральной точки, при этом цвет по-прежнему кажется белым. Эта числовая спецификация цветности — еще один способ определения оттенка белого света.
Как мы видели, белый свет может приобретать едва заметные оттенки, при этом по-прежнему считаясь белым. Эти небольшие изменения оттенка могут влиять на восприятие материалов и объектов.
Теплый белый свет с большим содержанием желтого/красного цвета, как правило, делает объекты более яркими и живыми. Холодный белый свет с большим содержанием синего цвета может делать объекты и материалы более холодными и приглушенными.
Этот эффект является чисто субъективным восприятием — физические свойства объектов не изменились, изменился только оттенок освещения. Это демонстрирует тонкую силу белого оттенка на внешний вид материала.
Наши глаза и мозг автоматически адаптируются к цвету среды освещения — это известно как баланс белого. Со временем мы учимся воспринимать белые объекты как белые, независимо от условий освещения.
В помещении при теплом освещении лампами накаливания белая стена все равно кажется белой, потому что наша зрительная система отфильтровывает теплый желтоватый оттенок. На открытом воздухе при холодном синем дневном свете та же стена все равно кажется белой, так как синий оттенок отфильтровывается.
Эта адаптация означает, что тонкие изменения оттенков в разных оттенках белого часто незаметны для нас. Наш баланс белого корректирует окружающее освещение, сохраняя постоянство цвета объекта. Это позволяет белому цвету принимать ряд тонких оттенков в зависимости от контекста.
Это подводит нас к важному различию вокруг оттенка белого — разнице между истинным оттенком и оттенком.
Как уже обсуждалось, белый свет может принимать тонкие оттенки в зависимости от температуры, которые делают его теплее или холоднее. Однако это не истинные оттенки в смысле спектральных цветов. Длина волны «белого» света не существует — белый цвет представляет собой сумму всех цветов.
Оттенки возникают из-за небольших дисбалансов в свете, а не из-за наличия истинной спектральной длины волны. Поэтому, хотя мы можем измерить и количественно оценить оттенок, у белого цвета нет истинного оттенка, как у других цветов. Оттенки являются побочным эффектом непрерывного спектра, из которого состоит белый свет.
Подводя итог, можно сказать, что, хотя у белого цвета нет четкого оттенка, он может приобретать едва заметные оттенки в зависимости от температуры и цветности света. Теплый белый цвет имеет тенденцию иметь более желтый/красный оттенок, в то время как холодный белый цвет приобретает более синий оттенок. Эти оттенки вызывают едва заметные перцептивные эффекты на материалах. Однако у белого цвета нет истинного оттенка из-за содержания всех длин волн — оттенки являются просто дисбалансами в полном спектре. Наши механизмы балансировки белого позволяют белому цвету сохранять свою нейтральность в любых условиях освещения. Таким образом, белый цвет не имеет оттенка в строгом смысле слова, но демонстрирует нюансы оттенков в зависимости от источника и окружающей среды.