Színminták előállítása, színkeverés. Színmérés szín meghatározás. Színskálák, színrendszerek.

Átírás

1 Színminták előállítása, színkeverés. Színmérés szín meghatározás. Színskálák, színrendszerek.

2 A szín, a színinger, a színérzet A színinger összetett fogalom, többféle mérhető jellemzőt kapcsolhatunk hozzá, vagyis objektív módon, fizikai paraméterekkel írható le. Az érzékszerveinkre gyakorolt hatás nyomán keletkezett tudattartalom tovább már nem analizálható elemét érzetnek nevezzük.

3 A színingerek jellemzésére használt fogalmak Akromatikus az a színinger mely nem vált ki színérzetet. Kromatikus színinger az olyan színinger, amelynek van színtartalma. Jellemző hullámhossza annak a monokromatikus fényingernek a hullámhossza, amely a meghatározott akromatikus fényingerrel megfelelő arányban keverve a kérdéses színingerrel egyező színérzetet ad. Kiegészítő hullámhossz pedig annak a monokromatikus fényingernek a hullámhossza, amelyet a kérdéses színingerrel megfelelő arányban keverve akromatikus színingert eredményez.

4 Színérzeteink jellemzésére használ fogalmak Tárgyhoz nem kötött színérzetek a szabad színek. Térbeli helyzetre és struktúrára nem utalnak. Azokat a színérzeteket, amelyek tárgyhoz kötve jelennek meg, kötött színeknek nevezzük. Semleges színek az olyan színérzetek, amelyeknek nincs színezete. Semleges színeknek nevezzük a fehéret, a feketét és a szürkét. Az olyan színérzetek, amelyeknek van színezete a tarka színek. Spektrumszínek az olyan színérzetek, melyeket a spektrális színingerek váltanak ki. Az ősszínek az olyan színérzetek, amelyeket az ember fejlődésének legkorábbi szakában már névvel jelölt. Ezek: sárga, vörös, kék, zöld. A tiszta szín olyan színérzet, amelyet kiváltó fényinger színtartalma magas, a tört szín pedig olyan, amelynél alacsony. Az olyan színérzet, amelynek világossága magas: a világos szín, az olyan pedig, amelynek alacsony: a sötét szín. Hideg szín az olyan színérzet, amelynek színességét a spektrum rövidebb hullámhosszai, meleg szín pedig olyan színérzet, amelynek színességét a spektrum hosszú hullámhosszai határozzák meg. A komplementer színek olyan színérzetek, amelyeket azok a monokromatikus fényingerek váltanak ki, amelyek páronként megfelelőképpen keveredve meghatározott akromatikus fényingerrel egyező színességet adnak.

5 Színek keveredésével kapcsolatos fogalmak A metamerizmus szót Ostwald alkalmazta először annak a jelenségnek a jelölésére, amelyet két vagy több felületi szín mutat, amelyek hasonlóaknak látszanak az egyik világítás, pl. a természetes nappali világítás, de eltérnek egy másik, pl. izzólámpás megvilágítás mellett. Tapasztalati tény, hogy néhány jól kiválasztott szín (alapszín) megfelelő arányú keverésével bármely színérzetet kiváltó színinger előállítható elő. Az alapszínekből valamely színt kétféle módon állíthatunk elő, összeadó (additív) vagy kivonó (szubtraktív) színkeveréssel.

6 Az összeadó vagy additív színkeverés Összeadó színkeverés útján létrejött bármilyen színt a keveréshez felhasznált összetevők spektrális összetételüktől függetlenül határozzák meg. Valamely szín jellemzésére három egymástól független adat szükséges és elegendő. A színérzet a nappali látás tartományában a világossággal nem változik.

7 A kivonó vagy szubtraktív színkeverés A kivonó színkeverés eredménye mindenkor a felhasznált színek spektrális összetételétől függ, nem pedig a felhasznált színek színjellegétől. A kivonó színkeverésnél két teljesen azonosnak látszó szín különkülön egy harmadik színnel keverve különböző színt fog eredményezni, ha a két azonosnak látszó szín spektrális eloszlása különböző. Azokat a spektrumszíneket, amelyből valamely felület színe összetevődik, domináló színcsoportnak, a többi színt pedig kompenzáló színcsoportnak nevezzük. A kivonó színkeverést úgy képzelhetjük el, mintha a megvilágító fehér fényben mindenféle szín lenne, azaz mindenféle spektrumszín keverékéből állna, és ebből a felület mindegyiket többé-kevésbé gyengítve veri vissza, azaz szürkít. A felület egyes hullámhosszakat alig ver csak vissza, s így torzítja a fény spektráliseloszlását, csak az erősebben reflektált domináns színek maradnak meg. A létrejött színt mindenkor az az arány határozza meg, amely a ráeső fény domináló csoportja és az elnyelt kompenzáló színcsoportok között fennáll.

8 A subtraktív keverés esetén a domináló csoport összetevő színei közül azok, amelyek a kompenzáló csoporttal szemben túlsúlyban vannak, tehát nincs meg a keverékben a hozzájuk tartozó kompenzáló szín, képezik a kikevert új színt. Az elnyelt rész mennyiségének a növekedésével a fehértartalom csökken A visszavert sugarakból létrejött szín sötétedni kezd, telítettebb lesz. Ha a felület az összes ráeső fényt elnyelte, akkor a felületet feketének látjuk. Ha a domináló csoportból egyes színek hiányoznak, a kikevert új szín világosabb lesz. Minél több szín hiányzik, annál világosabb lesz a szín, minél teljesebb a csoport, annál telítettebb a színkeverék. Legtelítettebb lesz akkor, ha a domináló csoport összes színei együtt vannak.

9 Színmérés A rendszer megalkotásának első lépéseként kellő számú, normális színlátású megfigyelő ítélete alapján, átlagolással meghatározták a spektrum látható színképtartományának egyenlő energiájú monokromatikus összetevőihez adott három alapszín esetén rendelt színösszetevőket.

10 Normalizált RGB súlyfüggvények

11 A színek jellemzésére méréssel meghatározzuk a színinger relatív spektrális teljesítmény eloszlását. A színmérőszámokat ezek után: R r ( ) d, m G g( ) d, m B b ( ) d m

12 Amennyiben szükséges, a mért értéket korrigáljuk, az alábbiak szerint:, önvilágítók esetén m r i, visszaverő felületek esetén t i, átvilágított anyagok esetén a spektrális visszaverési-, spektrális áteresztési-tényezőt; a színmérésnél szabványosított fényforrások valamelyikének relatív spektrális teljesítményeloszlását jelöli.

13 Színtér A színtér (idegen szóval a gamut). a színingerek háromdimenziós sokaságának olyan térbeli ábrázolása, amelyben bármely színingert egy és csak egy pont (színpont) ábrázol. Az additív keverés alapján értelmezett színértékek háromdimenziós térben, vektorokkal ún. színvektorokkal ábrázolhatók.

14 A színtestet, a térbeli ábrázolás előbb leírt technikája mellett, általános kúpfelület (egy pontból kiinduló félegyenesek egyszeresen összefüggő zárt görbén történő körbevezetésével kapott felület) határolja. Az ún. CIE-diagram, vagyis színháromszög a színkúp síkmetszete.

15 CIE xy színtér

16 A görbült határon a spektrumszínek találhatók, a hozzájuk tartozó nm-ben megadott hullámhosszal. A határgörbe egyenes szakasza az úgynevezett vonal. Az itt található színek nem állíthatók elő tiszta spektrumszíként. A színháromszögben minden színvektornak egy pont felel meg. Síkbeli ábrázolásánál tehát az azonos színezetű és telítettségű, de különböző világosságú színek színpontjai ugyanarra a helyre esnek.

17 A színháromszögben az additív színkeverés eredményeként adódó szín színpontját az alapszín összetevők súlyozott összegzésével lehet megállapítani, ezek alapján nyilvánvaló, hogy a színek meghatározásánál nem a színösszetevők abszolút értéke, hanem csak aránya lényeges. A színek jellemzésére ezért a fentebb leírt színösszetevők helyett az ún. színkoordinátákat használják, melyek az előbbiekből a következő módon származtathatók le: R G B r, g, b. R G B R G B R G B

18 Nehézséget okozhat, hogy egyes spektrumszíneket az alapszínekből csak úgy lehetett kikeverni, ha egyik vagy másik alapszíningerből negatív mennyiség szerepelt az összegezésben azaz az illető alapszíninger mennyiséget a mérendő színhez kell hozzáadni. A transzformációs egyenletek a következők: X 2,34460R 0,51515G 0, B, Y 0,89653R 1, 42640G 0, B, Z 0, 46807R 0, 08875G 1, B. X Y Z x, y, z. X Y Z X Y Z X Y Z Testszínek jellemzésére tehát az x, y és Y értékeket kell megadni. Itt Y felvilágosítást ad a minta világosságáról.

19 A színek érzet szerinti jellemzésére a színezet, telítettség- és világosságparaméterek használhatók. Ezek a színjellemző hullámhosszak, a bíborszínek esetén a megfelelő komplementer hullámhossz, az Y színösszetevő és a CIE színtartalom. A színtartalom a következő aránnyal meghatározott mennyiség: p e y y d y w y w p e x x d x w x w

20 Színminták, színrendszerek A színérzet három irányban változhat, mégpedig; színezet, telítettségben és világosságban. A színezet a látási érzetnek az a jellemzője, amelynek eredménye a színek kék, zöld, sárga, vörös, bíbor stb. megnevezése. A telítettség alapján becsülhető, hogy valamely szín azonos világosságú és színezetű minták esetén a vele azonos színezetű spektrumszín, és e spektrumszínnel azonos világosságú szürke között hol helyezkedik el. A telítettség fogalma a színnek a vele azonos világosságú színtelentől való távolságát fejezi ki. A világosság alapján az becsülhető, hogy egy adott felület több vagy kevesebb fényt ver-e szórtan vissza, illetve enged-e szórtan át. A világosság a színnek az a tulajdonsága, amely kifejezi azt az érzetet, amelynek nagysága a felület fénysűrűségével, illetve fénysűrűségi tényezőjével arányos.