stringtranslate.com

Спектральный цвет

Радуга — это разложение белого света на все спектральные цвета.
Лазерные лучи представляют собой монохроматический свет, поэтому имеют спектральные цвета.

Спектральный цвет — это цвет , который вызывается монохроматическим светом , то есть либо спектральной линией с одной длиной волны или частотой света в видимом спектре , либо относительно узкой спектральной полосой (например, лазерами ) . Каждая волна видимого света воспринимается как спектральный цвет; если рассматривать их как непрерывный спектр , эти цвета выглядят как знакомая радуга . Неспектральные цвета (или экстраспектральные цвета ) вызываются комбинацией спектральных цветов.

В цветовых пространствах

Цвета спектра — это цвета подковообразной кривой на внешней стороне диаграммы. Все остальные цвета не являются спектральными: нижняя линия — это линия пурпурного цвета , тогда как внутри диаграммы находятся ненасыщенные цвета, которые представляют собой различные смеси спектрального цвета или фиолетового цвета с белым — цветом в оттенках серого. Белый находится в центральной части внутренней части диаграммы, поскольку, когда все цвета света смешиваются, получается белый цвет .

В цветовых пространствах , которые включают все или большинство спектральных цветов, они образуют часть границы набора всех реальных цветов. При рассмотрении трехмерного цветового пространства (которое включает яркость ) спектральные цвета образуют поверхность . При исключении яркости и рассмотрении двумерного цветового пространства ( диаграммы цветности ) спектральные цвета образуют кривую , известную как спектральный локус . Например, спектральный локус диаграммы цветности CIEXYZ содержит все спектральные цвета (на взгляд обычного наблюдателя).

Трихроматическое цветовое пространство определяется тремя основными цветами , которые теоретически могут быть спектральными цветами. В этом случае все остальные цвета по своей сути неспектральны. В действительности спектральная полоса пропускания большинства основных цветов означает, что большинство цветовых пространств совершенно неспектральны. Из-за различных свойств цветности разных спектральных сегментов, а также из-за практических ограничений источников света фактическое расстояние между цветами чистого цветового круга RGB и спектральными цветами показывает сложную зависимость от оттенка . Из-за расположения основных цветов R и G вблизи «почти плоского» спектрального сегмента цветовое пространство RGB достаточно хорошее с аппроксимацией спектрального оранжевого, желтого и яркого (желтовато) зеленого цвета .но особенно плохо воспроизводит визуальный вид спектральных цветов вблизи центрального зеленого и между зеленым и синим, а также крайние спектральные цвета, приближающиеся к ИК или УФ .

Спектральные цвета повсеместно включены в научные цветовые модели, такие как CIE 1931, но промышленные и потребительские цветовые пространства, такие как sRGB, CMYK и Pantone , обычно не включают какие-либо спектральные цвета. Исключения включают Rec. 2020 , который использует три спектральных цвета в качестве основных (и, следовательно, включает только эти три спектральных цвета), а также цветовые пространства, такие как цветовое пространство ProPhoto RGB , в котором в качестве основных используются воображаемые цвета.

В цветовых моделях , способных представлять спектральные цвета, [примечание 1] [1], таких как CIELUV , спектральный цвет имеет максимальную насыщенность. В координатах Гельмгольца это описывается как 100% чистота .

В дихроматических цветовых пространствах

В дихроматическом цветовом зрении нет различия между спектральными и неспектральными цветами. Вся их гамма может быть представлена ​​спектральными цветами. [заметка 2]

Термины спектрального цвета

Спектр часто делится на цветовые термины или названия, но приведение границ между цветовыми терминами к определенной длине волны очень субъективно.

Первым человеком, разложившим белый свет и назвавшим спектральные цвета, был Исаак Ньютон . На ранних этапах изучения радиометрии Ньютон не мог измерить длину волны света, но его эксперименты повторялись одновременно, чтобы оценить длины волн, на которых, вероятно, лежали границы его цветового термина. [2] Цветовые термины Ньютона включали красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый; эта цветовая последовательность до сих пор используется для описания спектральных цветов в разговорной речи, а мнемоника для нее широко известна как « Рой Г. Бив ».

В современных разделах спектра индиго часто опускается [ сломанный якорь ] и иногда включается сине-зеленый цвет. Некоторые утверждали, что индиго Ньютона было бы эквивалентно нашему современному синему цвету, а его синий — нашему сине-зеленому. Однако его неинтуитивный выбор можно объяснить лучше. В таблице ниже обратите внимание, что длина волны не пропорциональна оттенку (который примерно единообразен по восприятию). Цветовые системы, такие как ISCC-NBS, пытаются разделить спектр на участки, которые кажутся единообразными по восприятию. С другой стороны, секции Ньютона примерно одинаковы по размеру, как они физически выглядели бы в дифрагированном спектре, т.е. каждая «ширина» около 40 нм. В этой теории секции были разделены без влияния его собственного восприятия, и каждому разделу затем было присвоено имя, которое лучше всего соответствовало его среднему цвету. Напротив, участки спектра ISCC-NBS сильно различаются по диапазону длин волн, но более согласованы в диапазоне оттенков . Оба случая отклоняются от основных цветовых терминов , используемых в английском языке, лишь некоторые из которых являются спектральными цветами.

В таблице ниже приведены несколько определений, в которых спектральные цвета классифицируются по цветовым понятиям . Оттенок , который вызывает данный монохроматический свет , приведен в правой части таблицы.

Экстраспектральные цвета

Среди некоторых цветов, не являющихся спектральными цветами:

Примечания

  1. ^ Системы HSL и HSV не подходят, поскольку многие спектральные цвета лежат довольно далеко от их гаммы .
  2. ^ Это справедливо для дихроматов с фоторецепторными клетками с перекрывающимися кривыми спектральной чувствительности . Если бы кривые спектральной чувствительности не перекрывались, то все цвета, кроме крайних (когда один из колбочек не возбужден), были бы неспектральными. Однако не существует известных систем зрения, в которых кривые спектральной чувствительности колбочек не перекрываются.

Рекомендации

  1. ^ «Восприятие цвета» (PDF) . курсы.washington.edu .
  2. ^ аб Макларен, К. (1985). «Индиго Ньютона». Исследование и применение цвета . 10 (4): 225–229. doi : 10.1002/col.5080100411.
  3. ^ Келли, Кеннет Л. (1 ноября 1943 г.). «Цветовые обозначения огней». Журнал Оптического общества Америки . 33 (11): 627. doi :10.1364/JOSA.33.000627.
  4. ^ Малакара, Дэниел (2011). Цветовое зрение и колориметрия: теория и приложения (2-е изд.). Беллингем, Вашингтон: SPIE. ISBN 9780819483973.
  5. ^ Бруно, Томас Дж. (2006). Справочник CRC по фундаментальным диаграммам спектроскопической корреляции . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 9780849332500.