Spalvų vizija

Spalvu vizija


Akies sandara


Palyginus su daugeliu kitų žinduolių, žmonių gebėjimas matyti spalvas yra gerai išvystytas.

Smegenys suvokia ir atpažįsta mus supančias spalvas. Regėjimo metu šviesa patenka į akį per rageną ir lęšiuką. Ragenoje esančios regos ląstelės reaguoja į dirgiklius, o stiebeliai ir kūgeliai dalyvauja regėjimo veiksme. Stiebelių dėka skiriame šviesą ir tamsą. Kūgeliai geba skirti raudonį, žalumą ir mėlynę. Informacija keliauja regos nervu į smegenis, kuriose galutinis regėjimo suvokimas gimsta kaip sudėtingos veiksmų grandinės rezultatas.


Akies sandara


Spalvų matymo sutrikimai paparstai susiję su rūšiuojančiųjų ir atrenkančiųjų kūgelių veikla. Maždaug septyni procentai vyrų turi kokio nors lygio sunkumų regėdami raudoną, žalią spalvą, moterų dėl šios problemos kenčia apie pusę procento. Visiškas daltonizmas, kai kūgeliai iš viso neatlieka veiklos, pasitaiko labai retai.

Žmonėms taip pat pasireiškia įvairaus laipsnio vištakumas, kuomet sutrinka stiebelių veikla. Tai gali būti paveldima arba gali išsivystyti, pavyzdžiui, dėl vitamino A trūkumo. Žmogus prisitaiko prie spalvos suvokimo trukdžių ir negali jų pastebėti, t.y. specialiai ištirti. Paprastai nežinome, kokio pobūdžio lyginant su mums giminingomis būtybėmis yra mūsų gebėjimas matyti. Paprastai žmogus skiria vieną nuo kitos tūkstančius spalvų.


Tinklainė
Mūsų akys prisitaiko prie kintančių sąlygų, o smegenys visada subalansuoja spalvos suvokimą ir apšvietimo sąlygų pokyčius pagal situaciją. Mes nesugebame objektyviai įvertinti spalvų skirtingomis sąlygomis ar atsiminti tikslių daiktų spalvų esant skirtingam apšvietimui. Mūsų spalvos atsiminimas baigiasi kitur nukreipus akis.


Spalvas atskiria kūgeliai


Gana plačioje akies tinklainės zonoje yra didelis kiekis (120 milijonų) lazdelių, kurios nėra jautrios spalvoms, tačiau labai jautriai reaguoja į šviesos kiekio pokyčius. Šios akies lazdelės ypatingai plečia matymo kampą šonine kryptimi. Šonuose kylančius pavojus svarbu pastebėti žmonėms ir medžiojamiems paukščiams ar žvėrims, todėl lazdelėms būdingas labai išvystytas gebėjimas atpažinti judėjimą, t.y. apšvietimo kitimą. Be to, pastarosios lazdelės tampa tokios jautrios, kad reaguoja mažesnėje šviesoje nei kitas šviesai jautrus ląstelių tipas – spalvas suvokiantys kūgeliai. Esant silpnam apšvietimui daugiausiai veikia tik lazdelės, todėl spalvos nematomos. Prieblandoje visos katės yra pilkos ar bent juodai baltos.


Kūgelių yra daug mažiau nei lazdelių (6 milijonai), jie susikoncentravę vienoje akies tinklainės vietoje, kitaip sakant, tikslaus matymo centre, t.y. įdubusioje tinklainės dalyje. Tiksliam matymui akies tinklainėje „skirta“ tik nedidelė zona, kurioje šviesos „imtuvai“ yra labai tankūs. Iškart žmogus gali tiksliai pamatyti tik gana mažą plotą, pavyzdžiui: šiame tekste tik 8-12 raidžių,- skaitydamas visą laiką turi vesti žvilgsnį. Taip pat tiksliausias spalvų matymas yra tame pačiame mažame plote.

 

Pagal spalvų skyrimą kūgeliai yra trijų skirtingų rūšių. Pirma yra jautriausia raudonos, antra žalios, o trečia mėlynos šviesos bangos ilgiui. Sujungus šių trijų spalvų informaciją pajuntamas plataus ir įvairių formų spalvų pasaulio poveikis. Iš šio struktūrinio ir funkcionalaus akies pagrindo galima spręsti, kad tikrinant šviesos spalvas, be abejonės, pagrindinės spalvos yra raudona, žalia ir mėlyna.

Kugeliai straipsnis

Taip atrodo bendra visų trijų kūgelių rūšių jautrumo kreivė


Kugeliai straipsnis


Kreivės vaizduoja spalvos bangos ilgio pasiskirstymą ir skirtingų akies kūgelių jautrumą. Mėlynai jautrių kūgelių jautrumo zona atitinka B kreivę, G suvokiama žalia, o R – raudona. Kartu šios trys rūšys apima visą šviesos bangos ilgio zoną, nors bendrai akis jautriausia mėlynoje – žalioje zonoje, kurioje saulės šviesos yra daugiau.


Bendram RGB sistemos suvokimui priskiriama tai, kad šviesos spalvas galima laikyti šių trijų spalvų junginiu. Be to, prie minėtų spalvų į akį patenkančioje šviesoje sujungiant tinkamus jų kiekius galima sukurti skirtingas spalvas. Tokį patį šviesos suvokimą,pavyzdžiui geltonos, galima gauti suskaidžius kelių visiškai skirtingų šviesos bangų ilgius. Monochrominis vieno 580 nm bangos ilgio spindulys suvokiamas kaip geltonas, tačiau geltoną taip pat veikia šviesa, kurios pusė yra raudona, pusė žalia, ir kuri dalina abiejose geltonos pusėse esančias spalvas.

Technika apgauna akis


Tokie techniniai šviesos registravimo prietaisai, kaip skaitmeninių fotoaparatų jutikliai, veikia tokiu pačiu principu kaip ir akis, vadinasi, matuoja raudonos, žalios ir mėlynos šviesos kiekius, ateinančius iš šviesos į elementą. Žinoma, bendras kiekis kartu susijęs su šviesos ryškumu, o šviesos spalvą sudaro santykinės pigmentų dalys. Visa spalvų skalė tampa matoma akiai, pavyzdžiui, televizoriaus arba kompiuterio ekrane pagal akies funkcines ribas arba jų dėka. Sujungus tris pagrindines spalvas akis apsigauna suvokdama platų spalvų spektrą. Akis neskiria, ar mato atskirą žinomą spalvą atitinkantį bangos ilgį, ar šviesoje esantį raudonos, mėlynos ir žalios mišinį. Pavyzdžiui, dalis video projektorių veikia tiksliai suprojektuodami viena ant kitos trijų pagrindinių spalvų vaizdą.


Mūsų gebėjimas matyti ne visiškai tikslus, o atskirų mažų objektų atskyrimas ribotas. Dėl tokio akių ribotumo skirtingas spalvas galima sukurti rasteriu, kuriame paraleliai ir tankiai išdėstyti maži pagrindinių spalvų taškeliai. Akis nesugeba atskirti, ar TV ekrano vaizde yra geltona spalva, ar keičiasi maži raudoni ir žali taškeliai. To praktiškai pakanka, kad pamatymui būtų sukurtos pagrindinės spalvos – akis apsigaus suvokdama jų mišinius kaip plačią spalvų skalę. RGB sistema dar vadinama adityvia, sumine, nes joje skirtingos spalvos gaunamos sujungus pagrindines spalvas vienos su kitomis ir pridedant šviesos, pavyzdžiui: sujungiant geltoną, žalią ir raudoną. Sumaišius dažus gaunama visai kita situacija. 


Kompiuterio ekranas

TV ekranas

Nuotraukoje plokščias kompiuterio ekranas. Vaizdas ir jo spalvos formuoja trispalvį šviesos srautą.

Nuotraukoje TV ekranas. Spalvų taškai yra tokie maži, kad normaliu matymo atstumu akis mato vientisą paviršių.


Spalvų maišymas

Adityvus pagrindinių spalvų maišymas: ekrane raudonos ir mėlynos junginys tampa rausvai raudonas, mėlynos ir žalios - žalsvai mėlynas, o žalią sujungus su raudona – geltonas. Visos kartu sukuria baltą.

spalvu ratas

Spalvų apskritime RGB spalvų tarpuose esančios spalvos gaunamos spalvotas šviesas pridėjus prie kitos. Priešingose pusėse yra taip vadinamos papildomos spalvos.


Akies daromos spalvinės klaidos


Regos sutrikimai gali būti įvairūs. Kūgeliai yra trijų skirtingų rūšių, ir bet kuris iš jų gali veikti silpniau. Be to, spalvų suvokimui įtakos turi ir smegenų veikla, kurios sukuria pokyčių galimybes. Pilnas spalvų atskyrimas yra daugiau išimtis nei taisyklė, ir šiuo atžvilgiu ne vienam žmogui pasireiškia kurio nors laipsnio silpnumas. Įprasčiausias taip vadinamas raudonos ir žalios aklumas (vert. past. - protanopija ir deiteranopija), atsirandantis dėl susilpnėjusios žalią suvokiančių lazdelių veiklos, tačiau jos raudonai spalvai išlieka jautrios. Daltonizmas, arba susilpnėjęs spalvų suvokimas, paprastai iš esmės netrukdo. Dažnai žmogus pats nė nežino, jeigu spalvų suvokimas neištiriamas. Gyvendami kiekvienas mūsų susitaikome ir priprantame prie savo spalvų matymo.


Akies matomos spalvos - CIELab


Visame pasaulyje susitarta dėl sistemos, pagal kurią spalvos apibrėžiamos trimis vertėmis. Pirma jų apibūdina ryškumą, antra spalvas nuo raudonos iki žalios, o trečia – nuo mėlynos iki geltonos tęsiama skale. Apibrėžiant Lab spalvas, be abejonės, atsižvelgiama į žmogaus akies gebėjimą pastebėti. Žinomas CIELab vertes pagal atitinkančią spalvą taip pat reikėtų rodyti, kaip pasaulinio masto technikos pažangą. Žinoma, techniniai procesai visada susiduria su apribojimais. Pavyzdžiui, visų be išimties gamtoje pasireiškiančių ir akimi matomų spalvų perkelti į ekraną negalima, nors gaunamas gana platus spalvų spektras.


Spausdintas paveikslėlis


Spausdinimo rašalui pagrindinėmis spalvomis naudojamos esančios „tarp“ RGB spalvų, t.y. jas sujungus gaunamos spalvos. Be mėlynai žalios, purpurinės ir geltonos, spausdinto gaminio spalvingumas sustiprinamas juoda spalva. Offset spausdinimas taip pat grindžiamas tuo, kad akis vieną šalia kito išspausdintus spalvotus taškus laiko ne atskirais, o mato kaip vientisą spalvotą paviršių.


Spausdinimo spalvų sistema CMYK yra vadinama subtraktyvia, koreguojančia - pagal ją spalva susidaro pašalinant iš šviesos kai kurias spalvas, dėl ko spalvos sumažėja ir lieka norimas kiekis. Pagal mažinančią sistemą mėlynai žalia ir purpurinė sukuria mėlyną, mėlynai žalia sujungta su geltona – žalią, geltona sumaišyta su purpurine - raudoną. Aišku, RGB ir CMYK sistemų priešingumas sukuria nemažas galimybes sumaišyti spalvas mnemoniniu būdu.

Spalvų maišymas

Substraktyvus spalvų maišymas. Visos kartu sukuria juodą spalvą.



Dažų maišymas


Maišant tris spalvas reikia sumaišyti dažus arba tapytojo spalvas. Toks modelis kuriamas iš žinomų spalvų, ir neketinama apgauti akies vienas šalia kito esančiais spalvotais taškais kaip vientisu paviršiumi. Iš esmės dažų spalvinis pasirinkimas gali būti kažkiek didesnis nei išspausdintų arba esančių ekrane. Maišant spalvas subtraktyviai, koreguojant, kyla klausimas, ar ir dažai sugeria iš spalvų dalį šviesos ir palieka norimą dalį.