Самым ярким цветом часто считается цвет, который кажется наиболее ярким, интенсивным и светящимся для человеческого глаза. Однако научное определение «самого яркого цвета» на самом деле довольно сложно, поскольку яркость зависит от множества визуальных факторов. В этой статье мы рассмотрим, как цвета воспринимаются зрительной системой человека, изучим факторы, влияющие на яркость цвета, и обсудим, какие цвета ученые считают самыми яркими на основе объективных измерений яркости и светоотражения.
Чтобы понять, что делает цвет ярким, нам сначала нужно понять некоторые основы человеческого цветового зрения. Человеческое зрение опирается на специализированные рецепторные клетки в глазу, называемые «колбочками», для обнаружения цвета. Существует три типа колбочек, каждый из которых реагирует на разные длины волн света.
Сочетание сигналов от этих трех типов колбочек позволяет мозгу воспринимать весь спектр видимых цветов.
Кроме того, цвета воспринимаются на основе различий между уровнями стимуляции разных типов колбочек. Например, желтый цвет кажется желтым, потому что он стимулирует L- и M-колбочки примерно одинаково, а S-колбочки стимулирует очень слабо. Белый свет стимулирует все три типа колбочек примерно одинаково.
Поэтому, когда мы говорим о «яркости» цвета, мы на самом деле говорим о воспринимаемой интенсивности стимуляции колбочек. Очень яркий цвет — это цвет, который сильно стимулирует один или несколько типов колбочек в глазу.
Существует несколько важных факторов, которые влияют на то, насколько ярким цвет кажется человеческому зрению:
Яркость относится к интенсивности света, излучаемого или отражаемого от поверхности. Цвета с более высокой яркостью будут сильнее стимулировать фоторецепторы глаза, делая их ярче. Яркость измеряется в единицах, называемых канделами на квадратный метр (кд/м2). Яркие поверхности, такие как зеркала, лампочки или светящиеся в темноте предметы, имеют высокую яркость. Более темные поверхности, такие как бархат или матовые краски, имеют более низкую яркость.
Яркость — это воспринимаемая яркость цвета относительно нейтральной серой шкалы. Яркость зависит от яркости цвета относительно его окружения. Светло-серый будет выглядеть ярче на темном фоне, чем на белом фоне, даже если его яркость одинакова. В целом, более светлые оттенки цветов кажутся ярче, чем более темные оттенки.
Насыщенность цвета относится к интенсивности цвета относительно его собственного нейтрального серого значения. Полностью насыщенные цвета содержат только одну длину волны света. Менее насыщенные цвета смешиваются с белым светом, приглушая их яркость. Высоконасыщенные красные, зеленые и синие цвета обычно выглядят очень яркими даже при более низких уровнях яркости. Обесцвечивание цвета делает его темнее и менее ярким.
На восприятие цвета также влияют другие соседние цвета через одновременные эффекты контраста. Размещение цвета напротив дополнительного цвета делает его более насыщенным и ярким. Зеленый будет выглядеть тусклее рядом с другим ярко-зеленым, чем при сопоставлении с красным. При оценке яркости цвета необходимо учитывать окружающий контекст.
Хотя воспринимаемая яркость субъективна, ученые могут объективно измерить яркость с помощью спектрального распределения мощности и кривых отражения.
Отражение света измеряет процент видимого света, отраженного цветом относительно идеального отражающего рассеивателя. Более высокое значение отражения света указывает на то, что отражается больше света, создавая более яркий вид. Наиболее отражающие цвета имеют значения светоотражения, близкие к 100%.
| Цвет | Светоотражения |
|---|---|
| Белый | 85-95% |
| Желтый | 75-85% |
| Голубой | 65-80% |
| Зеленый | 45-65% |
| Красный | 25-50% |
| Синий | 15-40% |
| Черный | 3-5% |
Эта таблица показывает, что более светлые цвета, такие как белый и желтый, имеют более высокую световую отражательную способность, чем более темные цвета, такие как синий и черный.
Яркость, измеряемая в канделах на квадратный метр (кд/м2), показывает, сколько видимого света излучается или отражается на единицу площади. Яркость учитывает различную чувствительность глаза к разным длинам волн. Фотометрические приборы могут объективно измерить яркость цвета.
| Цвет | Яркость (кд/м2) |
|---|---|
| Белый | 80-100 |
| Желтый | 50-80 |
| Голубой | 60-75 |
| Зеленый | 20-60 |
| Красный | 10-40 |
| Синий | 5-25 |
| Черный | 0-4 |
Белый и желтый имеют самые высокие значения яркости, в то время как синий и черный имеют самые низкие, что согласуется с визуальным восприятием яркости цвета.
Объединив измерения яркости и светлоты, ученые могут количественно оценить воспринимаемую яркость цвета, а также его физическую яркость.
Основываясь на параметрах, обсуждаемых выше, ученые считают желтый, белый и голубой самыми яркими цветами:
Желтый имеет очень высокую яркость, светлоту и отражательную способность. Исследования показывают, что желтый попадает в диапазон пиковой чувствительности человеческого зрительного восприятия. Глаз обрабатывает желтый свет наиболее эффективно, поэтому он кажется очень интенсивным и ярким. Чистый желтый лазерный свет имеет яркость около 100 000 кд/м2, что делает его видимым даже при ярком освещении.
Белый представляет собой полный видимый спектр света. Он стимулирует все три типа глазных колбочек в равной степени, достигая максимальной яркости. Белый цвет показывает самые высокие показатели светового отражения и яркости, что обеспечивает ему интенсивное визуальное воздействие.
Голубой, смесь зеленого и синего, имеет очень высокую яркость в диапазоне от 60 до 80 кд/м2. Он также сильно стимулирует два из трех типов глазных колбочек. Голубые блики легко выделяются на темном фоне. Современные светодиодные и лазерные дисплеи могут воспроизводить чрезвычайно яркие голубые тона.
Исследования, изучающие чистые спектральные цвета, показывают, что желто-зеленый на длине волны 555 нм воспринимается как самый яркий. Зеленый при 515-520 нм и желтый при 575-585 нм также очень яркие.
Напротив, фиолетовый и синий около 380-450 нм воспринимаются как самые темные спектральные цвета. Однако при сопоставлении яркости синий может казаться довольно ярким из-за своей цветовой насыщенности.
Естественные объекты редко демонстрируют яркую интенсивность искусственных источников света. Но некоторые из самых ярких цветов в природе происходят из:
Современные технологии могут создавать чрезвычайно яркие цвета, не встречающиеся в природе. Лазеры, светодиоды, флуоресцентные материалы и цифровые дисплеи могут создавать интенсивную яркость и насыщенность, превосходящую естественные источники. Вот несколько примеров:
Эти технологии предоставляют дизайнерам доступ к очень насыщенным и ярким желтым, зеленым, голубым и другим цветам, не имеющим естественного эквивалента.
То, как мы воспринимаем яркость цвета, также меняется в зависимости от условий просмотра:
Большие области цвета кажутся ярче, чем меньшие, из-за большей стимуляции, поступающей в глаз.
Если смотреть на источник света напрямую или под углом к цвету, перпендикулярным линии взгляда, его воспринимаемая яркость увеличивается.
Яркие цвета будет сложнее различить при таком же ярком белом свете, как дневной свет. Тусклое освещение заставляет даже умеренно яркие цвета выделяться сильнее.
Близкие цвета оказывают большее визуальное воздействие, чем далекие цвета. Далекие яркие точки света сложнее разложить на цвета.
Дети и молодые люди видят цвета ярче, чем пожилые люди из-за эффектов старения глаз, таких как пожелтение линз.
Таким образом, контекст, в котором рассматривается цвет, влияет на его воспринимаемую яркость.
Хотя восприятие яркости цвета биологически обусловлено, разные культуры приписывают ярким цветам свои собственные символические значения, которые формируют их использование и эмоциональные ассоциации:
Яркие цвета, такие как желтый и розовый, символизируют жизнерадостность, игривость, тепло. Ярко-красный означает волнение, страсть, интенсивность. Ярко-зеленый сигнализирует об обновлении, силе, здоровье. Голубой и синий олицетворяют спокойствие, умиротворенность.
Желтый и розовый также символизируют радость и позитив. Красный передает любовь. Но фиолетовый более интенсивно символизирует страсть.
Красный и желтый считаются самыми яркими, счастливыми цветами. Красный радостен, символизирует процветание и счастье. Желтый символизирует королевскую власть и власть.
Красный и желтый снова указывают на позитив. Красный рассматривается как цвет чистоты и празднования. Желтый связан с благоприятностью. Белый — цвет просвещения и знания.
Эти ассоциации показывают, как яркость цвета приобретает дополнительное значение в разных культурах.
В то время как восприятие яркости зависит от нашей биологии, присвоение символического значения и использование ярких цветов в культурном плане является более сложным. Однако объективно обширные научные измерения показывают, что желтый, белый и голубой — это цвета, которые люди считают изначально самыми яркими. Понимание особой интенсивности этих цветов помогает объяснить их значимость в естественном мире, в разных человеческих культурах и все больше в современных цветовых технологиях.