В теории цвета оттенок является одним из основных свойств (называемых параметрами внешнего вида цвета ) цвета , технически определяемым в модели CIECAM02 как «степень, в которой стимул может быть описан как схожий или отличный от стимулов, которые описываются как красный , оранжевый , желтый , зеленый , синий , фиолетовый » [1] в рамках некоторых теорий цветового зрения .
Оттенок обычно может быть представлен количественно одним числом, часто соответствующим угловому положению вокруг центральной или нейтральной точки или оси на координатной диаграмме цветового пространства (например, диаграмме цветности ) или цветовом круге , или его доминирующей длиной волны или длиной волны его дополнительного цвета . Другими параметрами внешнего вида цвета являются красочность , насыщенность (также известная как интенсивность или цветность), [2] светлота и яркость . Обычно цвета с одинаковым оттенком различаются прилагательными, относящимися к их светлоте или красочности, например: «светло-голубой», « пастельно- голубой», «ярко-синий» и «кобальтово-синий». Исключения включают коричневый , который является темно- оранжевым . [3]
В живописи оттенок — это чистый пигмент , без подтона или тени (добавлен белый или черный пигмент соответственно). [4]
Человеческий мозг сначала обрабатывает оттенки в областях расширенной V4 , называемых шарами . [5] [6]
Концепция цветовой системы с оттенком была исследована еще в 1830 году с цветовой сферой Филиппа Отто Рунге . Цветовая система Манселла 1930-х годов была большим шагом вперед, поскольку было осознано, что перцептивная однородность означает, что цветовое пространство больше не может быть сферой.
По соглашению, для большинства цветовых пространств с оттенком оттенок красного цвета установлен на уровне 0°.
В цветовых пространствах оппонентов , в которых две оси перцептивно ортогональны светлоте, например, в цветовых пространствах CIE 1976 ( L *, a *, b *) ( CIELAB ) и 1976 ( L *, u *, v *) ( CIELUV ), оттенок может быть вычислен вместе с цветностью путем преобразования этих координат из прямоугольной формы в полярную . Оттенок является угловым компонентом полярного представления, тогда как цветность является радиальным компонентом.
В частности, в CIELAB [7]
в то время как, аналогично, в CIELUV [7]
где atan2 — арктангенс с двумя аргументами.
Preucil [8] описывает цветовой шестиугольник, похожий на трилинейный график, описанный Эвансом, Хансоном и Брюэром [9] , который может быть использован для вычисления оттенка из RGB . Чтобы поместить красный на 0°, зеленый на 120° и синий на 240°,
Эквивалентно, можно решить
Прейсил использовал полярный график, который он назвал цветовым кругом. [8] Используя R, G и B, можно вычислить угол цветового тона, используя следующую схему: определить, какой из шести возможных порядков R, G и B преобладает, затем применить формулу, приведенную в таблице ниже.
В каждом случае формула содержит дробь , где H — наивысший из R, G и B; L — наименьший, а M — средний между двумя другими. Это называется «ошибкой оттенка Preucil» и использовалось при вычислении силы маски в фотомеханической цветопередаче. [10]
Углы цветового тона, вычисленные для круга Прейсила, согласуются с углом цветового тона, вычисленным для шестиугольника Прейсила, при целых кратных 30° (красный, желтый, зеленый, голубой, синий, пурпурный и цвета, находящиеся посередине между смежными парами), и отличаются примерно на 1,2° при нечетных целых кратных 15° (на основе формулы круга), что является максимальным расхождением между ними.
Процесс преобразования цвета RGB в цветовое пространство HSL или цветовое пространство HSV обычно основан на 6-элементном кусочном отображении, рассматривающем конус HSV как гексаконус , а двойной конус HSL как двойной гексаконус. [11] Используемые формулы приведены в таблице выше.
Можно заметить, что "круги" оттенков HSL/HSV не кажутся одинаково яркими. Это известная проблема этого основанного на RGB вывода оттенка. [12]
Производители пигментов используют слово оттенок, например, «кадмий желтый (оттенок)», чтобы указать, что исходный пигментный ингредиент, часто токсичный, был заменен более безопасными (или дешевыми) альтернативами, при этом оттенок оригинала сохранился. Заменители часто используются для хрома , кадмия и ализарина .
Доминирующая длина волны (или иногда эквивалентная длина волны) является физическим аналогом перцептуального атрибута оттенка. На диаграмме цветности линия проводится от белой точки через координаты рассматриваемого цвета до пересечения со спектральным локусом . Длина волны, на которой линия пересекает спектральный локус, определяется как доминирующая длина волны цвета, если точка находится на той же стороне белой точки, что и спектральный локус, и как дополнительная длина волны цвета, если точка находится на противоположной стороне. [13]
Существует два основных способа количественной оценки разницы в оттенках. Первый — это простая разница между двумя углами оттенка. Символ для этого выражения разницы в оттенках есть в CIELAB и в CIELUV. Другой вычисляется как остаточная общая разница в цветах после учета разницы в яркости и цветности; его символ есть в CIELAB и в CIELUV.
Существует некоторое соответствие, более или менее точное, между значениями оттенка и цветовыми терминами (названиями). Один из подходов в науке о цвете заключается в использовании традиционных цветовых терминов, но при этом попытках дать им более точные определения. См. спектральный цвет#Спектральные цветовые термины для названий высоконасыщенных цветов с тоном от ≈ 0° (красный) до ≈ 275° (фиолетовый), и линию пурпурных#Таблица высоконасыщенных пурпурных цветов для цветовых терминов оставшейся части цветового круга.
Альтернативный подход заключается в использовании систематической нотации. Это может быть стандартная угловая нотация для определенной цветовой модели, такой как HSL/HSV, упомянутые выше, CIELUV или CIECAM02 . Также используются буквенно-цифровые нотации, такие как цветовая система Munsell , NCS и Pantone Matching System .
