Существует три типа моделей смешивания цветов , в зависимости от относительной яркости полученной смеси: аддитивная , субтрактивная и усредненная . [1] В этих моделях смешивание черного и белого даст белый, черный и серый соответственно. Физические процессы смешивания, например смешивание световых лучей или масляных красок , будут следовать одной или гибриду из этих 3 моделей. [1] Каждая модель смешивания связана с несколькими цветовыми моделями , в зависимости от приблизительных используемых основных цветов . Наиболее распространенные цветовые модели оптимизированы для человеческого трихроматического цветового зрения , поэтому включают три основных цвета. [1] : 4.2
Аддитивное смешивание объединяет два или более цветов в смесь с яркостью, равной сумме яркостей компонентов. [1] : 4.4 Идеальная физическая модель для демонстрации аддитивной модели состоит из двух наложенных друг на друга цветных источников света, направленных на наблюдателя. Аддитивная модель обычно демонстрируется путем отражения двух лучей цветного света от белой матовой поверхности (например, проекторов ) или путем анализа субпикселей цветного дисплея , оба из которых тесно следуют аддитивной модели.
Наиболее распространенной аддитивной цветовой моделью является цветовая модель RGB , которая использует три основных цвета: красный , зеленый и синий . Эта модель является основой большинства цветных дисплеев. Некоторые современные дисплеи являются многоосновными цветовыми дисплеями , которые имеют 4-6 основных цветов (RGB, плюс голубой, желтый и/или пурпурный) для увеличения размера цветовой гаммы . Для всех аддитивных цветовых моделей отсутствие всех основных цветов приводит к черному цвету. Для практических аддитивных цветовых моделей равное наложение всех основных цветов приводит к нейтральному (серому или белому). В модели RGB равное смешение красного и зеленого цветов является желтым , равное смешение зеленого и синего цветов является голубым , а равное смешение синего и красного цветов является пурпурным . [1] : 4.2 Желтый, голубой и пурпурный являются вторичными цветами модели RGB.
Субтрактивное смешивание объединяет два или более цветов в смесь с яркостью ниже, чем яркость любого из двух компонентов. Идеальная физическая модель для демонстрации субтрактивной модели включает белый свет, проходящий через два цветных фильтра, каждый из которых вычитает часть белого света, пропуская свет объединенного цвета. [1] : 5.2 Однако субтрактивная модель обычно демонстрируется с помощью красителей или пигментов , таких как краска или чернила , которые часто не следуют точно субтрактивной модели. Насколько хорошо они следуют модели, в основном зависит от непрозрачности пигмента или красителя. [1] : 6.1
Наиболее распространенными субтрактивными цветовыми моделями являются цветовая модель CMYK , цветовая модель CMY и цветовая модель RYB . [1] : 6.2 Модель CMYK, используемая в цветной печати, использует основные цвета циан , пурпурный , желтый и черный. Для всех субтрактивных цветовых моделей отсутствие всех основных цветов приводит к белому цвету. Для идеальных субтрактивных цветовых моделей равное наложение всех основных цветов приводит к нейтральному (темно-серому или черному). Модель CMYK добавляет основной черный цвет для улучшения темноты черного цвета, тогда как модель CMY может смешиваться только с темно-серым или неэффективно достигает черного цвета, т. е. за счет использования большого количества основных пигментов. В модели CMY равная смесь циана и пурпурного цвета дает синий цвет , равная смесь мадженты и желтого цвета дает красный цвет , а равная смесь желтого и голубого цвета дает зеленый цвет . Эти смеси являются вторичными цветами модели CMY, которые совпадают с основными цветами аддитивной модели RGB и наоборот.
Среднее смешивание (иногда аддитивно-среднее) объединяет два цвета в смесь с яркостью, равной среднему значению яркости двух компонентов. [1] : 4.4 Эта модель часто демонстрируется с помощью диска Ньютона , где колесо, состоящее из нескольких цветовых клиньев вдоль окружности, вращается с высокой скоростью, так что человеческий глаз не может временно различать цвета, и они объединяются в цвет со средней яркостью (взвешенной по углу, который занимает каждый цвет). Другая физическая модель имитирует пуантилизм или полутоновую печать , где пространственной остроты человеческого глаза недостаточно, чтобы пространственно различать цвета, и они объединяются в смесь со средней яркостью. [1] : 4.4 Нет общих цветовых моделей, которые явно используют среднюю модель, хотя многие аддитивные или субтрактивные модели могут быть частично описаны средней моделью.
При практическом смешивании пигментов субтрактивная модель обычно не соблюдается. То, как происходит смешивание пигментов, сильно зависит от непрозрачности пигментов . [1] : 6.1 Идеально прозрачные пигменты пропускают и поглощают свет, но не отражают и не рассеивают его и смешиваются в соответствии с субтрактивной моделью. Идеально непрозрачные пигменты отражают или поглощают свет, но не пропускают его и смешиваются в соответствии со средней моделью. Большинство реальных красок отражают, пропускают и рассеивают свет, поэтому смешиваются в соответствии с гибридом между субтрактивной и средней моделями. [1] : 6.1 На смеситель цвета краски также влияют среды, используемые в качестве смачивающих, деагломерирующих и диспергирующих агентов для пигментов. Все эти агенты имеют свои собственные свойства прозрачности/непрозрачности и цвета и также могут изменять прозрачность и цвет пигментов. [ необходима цитата ]
Например, смешивание красного и желтого может привести к получению оттенка оранжевого, как правило, с более низкой цветностью или пониженной насыщенностью, чем по крайней мере один из компонентов цвета. В некоторых сочетаниях смесь синей и желтой краски дает зеленый цвет. Это происходит, когда пигменты достаточно прозрачны, что позволяет свету проникать в смешанную краску, где два цвета вместе поглощают свет, за исключением длин волн в зеленом диапазоне. С другой стороны, если пигменты очень непрозрачны, сочетание синей и желтой краски выглядит более сероватым. В этом случае частицы пигмента просто отражают весь свет, попадающий на внешнюю поверхность краски, где и синий, и желтый свет отражаются и усредняются вместе.
Полутоновая печать использует непрозрачные чернила, так что свет проходит через чернила один раз, отражается от белой подложки (например, бумаги) и проходит через чернила второй раз. Увеличение количества чернил, напечатанных на странице, уменьшает яркость света, и полутоновая печать хорошо следует субтрактивной модели.