Аддитивный цвет относится к цветовой модели, в которой цвета производятся путем объединения света основных цветов: красного, зеленого и синего. Когда вы объединяете свет этих трех основных цветов, вы можете создать широкий спектр других цветов. Это принцип, лежащий в основе того, как экраны, такие как телевизоры, компьютерные мониторы и смартфоны, создают цвет.
Аддитивный цвет основан на трихроматической теории, разработанной Томасом Янгом в начале 1800-х годов. Янг предположил, что человеческий глаз содержит три типа цветовых рецепторов, которые реагируют на красный, зеленый и синий свет. Смешивая различные количества этих трех основных цветов, мы можем воспринимать полный спектр цветов.
Некоторые ключевые моменты об аддитивном цвете:
– Он включает в себя объединение цветного света, а не пигментов или красителей.
– Основные цвета — красный, зеленый и синий. Объединение всех трех в равных количествах дает белый цвет.
– Он используется для цветов, отображаемых на электронных экранах, таких как телевизоры и компьютерные мониторы.
– Чем больше добавляется света, тем ярче становится цвет. Добавление полной интенсивности красного, зеленого и синего дает белый цвет.
– Отсутствие всего света дает черный цвет.
Итак, вкратце, аддитивный цвет начинается с темноты и добавляет различные комбинации красного, зеленого и синего света для создания цветов, которые мы видим на экранах. Чем ярче свет, тем ближе к белому конечный цвет.
Причина, по которой красный, зеленый и синий являются основными цветами аддитивного цвета, заключается в том, как наши глаза обнаруживают цвет. Сетчатка в задней части наших глаз содержит два типа светочувствительных клеток: палочки и колбочки.
Палочки чувствительны к яркости, но не обнаруживают цвет. Колбочки подразделяются на три типа, которые чувствительны к разным длинам волн света:
– Коротковолновые колбочки, которые в первую очередь обнаруживают синий свет
– Средневолновые колбочки, которые чувствительны к зеленому свету
– Длинноволновые колбочки, которые лучше всего реагируют на красный свет
Объединяя сигналы от этих трех типов колбочек в разных соотношениях, наша зрительная система может воспринимать весь спектр цветов. Это известно как трихроматическое цветовое зрение.
Поэтому, когда все три типа колбочек стимулируются одинаково, мы видим белый свет. Без стимуляции свет не обнаруживается, поэтому мы видим черный цвет. Изменение количества красного, зеленого и синего света вызывает стимуляцию различных колбочек, что позволяет нам видеть все цвета радуги.
| Основной цвет | Тип колбочки |
|---|---|
| Красный | Длинная длина волны |
| Зеленый | Средняя длина волны |
| Синий | Короткая длина волны |
Эта трихроматическая теория была позже проверена экспериментально путем измерения спектров поглощения колбочек. Пиковые чувствительности совпали с красным, зеленым и синим светом.
Таким образом, в дисплеях, таких как телевизоры и компьютерные экраны, крошечные точки люминофора используются для получения чистого красного, зеленого и синего света. Регулируя интенсивность этих трех цветов, любой цвет можно аппроксимировать путем аддитивного смешивания. Например:
– Равное количество красного, зеленого и синего дает белый
– Больше красного и зеленого дает желтый
– Смешанный красный и синий дает пурпурный
– Синий и зеленый дает голубой
Чем насыщеннее используемые основные цвета, тем шире гамма или диапазон цветов, которые можно воспроизвести.
Аддитивный цвет отличается от субтрактивного цвета, например, используемого с красками, красителями и чернилами. Субтрактивный цвет начинается с поверхности, освещенной белым светом, который содержит полный спектр длин волн. Затем пигменты и красители вычитают определенные длины волн, оставляя отражаться только желаемые цвета.
Например, красная краска поглощает все длины волн, кроме красного, который отражается обратно в наши глаза. Комбинация голубого, пурпурного и желтого пигментов поглощает все длины волн, кроме красного, зеленого и синего, создавая черную поверхность.
Основными цветами субтрактивного цвета являются голубой, пурпурный и желтый, поскольку их можно комбинировать для поглощения всех длин волн и создания черного цвета. Напротив, аддитивные основные цвета можно комбинировать для создания белого цвета путем излучения всех длин волн.
Аддитивный и субтрактивный цвет представляют собой противоположные процессы — добавление света против удаления света. Но они оба позволяют создавать полную гамму цветов на основе смешивания основных оттенков.
Мы можем продемонстрировать принципы аддитивного цвета, используя фонарики или театральные гели основных цветов. Накладывая и смешивая лучи, мы можем создавать вторичные и третичные цвета.
Некоторые примеры смешивания цветов со светом:
| Комбинированные цвета | Результирующий цвет |
|---|---|
| Красный + зеленый | Желтый |
| Красный + синий | Пурпурный |
| Зеленый + синий | Голубой |
| Красный + зеленый + синий | Белый |
Наложение двух основных цветов создает вторичные цвета желтый, голубой и пурпурный. Объединение всех трех основных цветов дает белый свет.
Вы можете попробовать это сами, посветив отдельными фонариками с красным, зеленым и синим гелем, наложенным на белую поверхность. Добавьте больше света, чтобы сделать цвет ярче и ближе к белому.
Экраны компьютеров и телевизоров используют тот же принцип объединения крошечных источников красного, зеленого и синего света для создания изображений в широком спектре цветов. Цифровые форматы изображений хранят значения яркости для каждого основного цвета, что позволяет воспроизводить аддитивную цветовую смесь.
Диапазон цветов, который может быть создан путем смешивания красного, зеленого и синего света, известен как цветовая гамма RGB. Она представляет цвета, которые могут отображаться на мониторе компьютера, телевизоре или другом электронном дисплее.
Однако гамма RGB не охватывает все видимые цвета, которые может воспринимать человек. Существуют определенные высоконасыщенные желтые, голубые, зеленые и фиолетовые цвета, которые выходят за рамки стандартной гаммы RGB.
Это связано с тем, что основные цвета реального мира — красный, зеленый и синий — не являются идеально насыщенными или спектрально чистыми. Существует некоторое перекрытие и перетекание в близлежащие длины волн.
Чтобы представить весь видимый цветовой спектр, нам нужно расширенное цветовое пространство. Два распространенных цветовых пространства с широким охватом — Adobe RGB и ProPhoto RGB, которые используют более чистые основные цвета. Это расширяет диапазон отображаемых цветов, приближая их к человеческому зрению.
Однако даже лучшие дисплеи RGB ограничены по сравнению с печатью. В то время как объединение цветного света добавляет длины волн, печатные чернила CMYK работают путем вычитания длин волн. Это позволяет воспроизводить на бумаге очень чистые, насыщенные цвета, которые находятся за пределами любого диапазона RGB.
Таким образом, хотя аддитивный RGB ограничен, он идеально подходит для электронных устройств. Гамма адекватно охватывает большинство цветов, а пиксели RGB соответствуют тому, как наши глаза обнаруживают цвета с помощью трех типов колбочек. Это делает ее простой и эффективной моделью для дисплеев.
Некоторые ключевые преимущества аддитивной цветовой модели RGB включают в себя:
Совместимость с человеческим зрением — RGB согласуется с тремя типами колбочек в наших глазах, что позволяет дисплеям эффективно стимулировать цветовое зрение.
Эффективное использование света — Объединение излучаемых длин волн является эффективным способом получения диапазона цветов всего из трех основных цветов.
Применимость ко многим технологиям отображения — RGB может быть реализован в ЭЛТ, ЖК-дисплеях, светодиодах/OLED, плазменных дисплеях, проекторах и многом другом.
Простота оцифровки и хранения — цвет RGB легко представляется в цифровом виде со значениями яркости для каждого основного цвета.
Способность воспроизводить миллионы цветов — более 16 миллионов цветовых комбинаций возможны путем изменения уровней R, G и B.
Позволяет настраивать цвет — цифровые значения RGB можно изменять для регулировки оттенка, насыщенности, яркости и т. д.
Хотя аддитивная RGB ограничена по сравнению с человеческим глазом или отражающей печатью, она предлагает эффективную и удобную модель для воспроизведения цвета на электронных дисплеях и устройствах.
Некоторые распространенные приложения аддитивной цветовой модели RGB включают:
Телевизионные и компьютерные мониторы — все технологии отображения от ЭЛТ до светодиодов используют красные, зеленые и синие пиксели для создания изображений.
Смартфоны и планшеты Экраны — Мобильные сенсорные экраны представляют собой ЖК-дисплеи, подсвечиваемые пикселями RGB.
Цифровые проекторы — Видеопроекторы используют микродисплейные панели или светодиоды для генерации света RGB.
Светодиодное освещение и вывески — Аддитивное смешивание цветов используется для создания красочных эффектов.
Электронные рекламные щиты и вывески магазинов — Большие светодиодные панели позволяют размещать яркую наружную рекламу.
Освещение сцены и театра — светодиоды RGB могут воспроизводить миллионы цветов для представлений.
Цветная фотография — цифровые камеры фиксируют значения RGB для представления цветных пикселей.
Цветная печать — при печати чернилами CMYK для отображения на экране используется RGB.
Цветные сканеры — отсканированные изображения оцифровываются в данные RGB для хранения на компьютере.
Таким образом, хотя аддитивный цвет был изобретен много веков назад, он остается неотъемлемой частью большинства современных цветовых технологий, дисплеев и изображений. Он предлагает эффективную модель, согласованную с человеческим зрением.
Аддитивный цвет является ключевым принципом, лежащим в основе большинства современных цифровых цветовых технологий. Объединяя основные оттенки красного, зеленого и синего света, можно создать широкую гамму цветов, которая соответствует трем типам колбочек в наших глазах.
Хотя аддитивная модель RGB ограничена по сравнению с полным спектром, который может воспринимать человек, она предлагает эффективный способ получения цвета из света. Она позволила разработать цветное телевидение, цифровые изображения, светодиодные вывески, проекторы и многое другое.
Понимание аддитивного цвета помогает объяснить, как экраны компьютеров и телефонов создают цвет. Смешивая крошечные красные, зеленые и синие пиксели различной интенсивности, эти дисплеи могут стимулировать нашу трихроматическую зрительную систему, чтобы увидеть миллионы различных оттенков и теней.
Так что в следующий раз, когда вы посмотрите на цифровой экран, вы можете подумать о том, как цвет, который вы видите, создается путем аддитивного смешивания всего трех основных цветов — красного, зеленого и синего.