БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ЦВ) Страница 2

  Восприятие Ц. может частично меняться в зависимости от психофизиологического состояния наблюдателя, например усиливаться в опасных ситуациях, уменьшаться при усталости и т.д. Несмотря на адаптацию глаза к условиям освещения, оно может довольно заметно отличаться от обычного при изменении интенсивности излучения (того же относительного спектрального состава) — явление, открытое немецкими учёными В. Бецольдом и Э. Брюкке в 1870-х гг. Оно наглядно демонстрируется в т. н. бинокулярной колориметрии, основанной на независимой адаптации одного глаза от другого. Всё это указывает на ведущую роль мозговых центров, ответственных за восприятие Ц., и степени их «тренированности» (при неизменном фотохимическом аппарате цветового зрения ).

  Ц. излучений, длины волн которых располагаются в определённых интервалах из диапазона видимого света вокруг длины волны какого-либо монохроматического излучения, называются спектральными Ц. Излучения с длинами волн от 380 до 470 нм имеют фиолетовый и синий Ц., от 480 до 500 нм — сине-зелёный, от 510 до 560 нм — зелёный, от 570 до 590 нм — жёлто-оранжевый, от 600 до 760 нм — красный (в более мелких участках этих интервалов Ц. излучений соответствуют различным оттенкам указанных Ц., большее количество которых легко различается тренированным наблюдателем).

  Развитие способности к ощущению Ц. эволюционно обеспечивалось формированием специальной системы цветового зрения, состоящей из трёх типов цветочувствительных фоторецепторов в центральном участке сетчатки глаза (т. н. колбочек) с максимумами спектральной чувствительности в трех разных спектральных участках: красном, зелёном и синем, а также четвёртого типа рецепторов (палочек), не обладающих преимущественной чувствительностью к какому-либо одному спектральному Ц., расположенных по периферии сетчатки и играющих главную роль в создании ахроматических (см. ниже) зрительных образов. Часто недооцениваемое значение палочек в механизме распознавания Ц. становится тем выше, чем ниже освещённость наблюдаемых предметов. Воздействие различных по спектральному составу и интенсивности потоков лучистой энергии на эти четыре типа рецепторов сетчатки и является физико-химической основой различных восприятий Ц. Комбинации разных по интенсивности раздражений фоторецепторов, перерабатываемые и в периферийных проводящих нервных путях, и в мозговых зрительных центрах, дают всё многообразие цветовых ощущений. Суммарная спектральная чувствительность глаза, обусловленная действием фоторецепторов всех типов, максимальна в «зелёной» области (длина волны около 555 нм ), а при понижении освещённости смещается в «сине-зелёную» область. Предполагавшаяся ранее сводимость всех цветовых ощущений к сочетаниям различных раздражений только трёх типов цветочувствительных элементов послужила основой для разработки способов количественного выражения Ц. в виде набора трёх чисел. Подобный подход имеет рациональную основу (см. ниже), однако при разработке таких способов не могли быть учтены влияние вариаций освещённости и интенсивности излучения, роль (весьма значительная) зрительных мозговых центров и общего психофизиологического состояния наблюдателя.

  При уточнённом качественном описании Ц. используют три его субъективных атрибута: цветовой тон (ЦТ), насыщенность и светлоту. Разделение признака Ц. на эти взаимосвязанные компоненты есть результат мысленного процесса, существенно зависящего от навыка и обучения. Наиболее важный атрибут Ц. — ЦТ («оттенок цвета») — ассоциируется в человеческом сознании с обусловленностью окраски предмета определённым типом пигмента, краски, красителя. Например, зелёный тон присваивают предметам с окраской, близкой к окраске естественной зелени, содержащей хлорофилл . Насыщенность характеризует степень, уровень, силу выражения ЦТ. Этот атрибут в человеческом сознании связан с количеством (концентрацией) пигмента, краски, красителя. Серые тона называются ахроматическими (бесцветными) и считают, что они не имеют насыщенности и различаются лишь по светлоте. Светлоту сознание обычно связывает с количеством чёрного или белого пигмента, реже — с освещённостью. Светлоту разноокрашенных объектов оценивают, сопоставляя их с ахроматичными объектами. Ахроматичность несамосветящихся объектов обусловлена более или менее равномерным, одинаковым отражением ими излучений всех длин волн в пределах видимого спектра. Ц. ахроматичных поверхностей, отражающих максимум света, называется «белым». Несмотря на то, что по такому определению «белыми» могут оказаться предметы, которые при непосредственном сравнении дают разные цветовые ощущения, среди ахроматических Ц. несамосветящихся объектов белый Ц. занимает исключительное положение. Поверхности с белой окраской часто служат своеобразными «эталонами»: они всегда сразу узнаются и именно сопоставление с ними, наряду с адаптацией глаза, позволяет бессознательно вводить поправку на освещение. Даже если наблюдаются только белые предметы, по ним опознаётся Ц. самого освещения. При «узнавании» Ц. объектов в отсутствии «эталонных» белых поверхностей решающую роль играют т. н. цветотеневые соотношения, которые даёт сопоставление объектов, различающихся по светлоте и ЦТ, и ахроматических объектов.

  Насыщенность и светлота несамосветящихся предметов взаимосвязаны, т.к. усиление избирательного спектрального поглощения при увеличении количества (концентрации) красителя всегда сопровождается уменьшением интенсивности отражённого света, что вызывает ощущение уменьшения светлоты. Так, роза более насыщенного пурпурного Ц. воспринимается более тёмной, чем роза с тем же, но менее выраженным ЦТ.

  Одновременное рассматривание одних и тех же несамосветящихся предметов или источников света несколькими наблюдателями с нормальным цветовым зрением (в одинаковых условиях рассматривания) позволяет установить однозначное соответствие между спектральным составом сравниваемых излучений и вызываемыми ими цветовыми ощущениями. На этом основаны цветовые измерения (колориметрия). Хотя такое соответствие и однозначно, но не взаимно-однозначно: одинаковые цветовые ощущения могут вызывать потоки излучений различного спектрального состава. Определений Ц., как физической величины, существует много. Но даже в лучших из них с колориметрической точки зрения часто опускается упоминание о том, что указанная (не взаимная) однозначность достигается лишь в стандартизованных условиях наблюдения, освещения и т.д., не учитывается изменение восприятия Ц. при изменении интенсивности излучения того же спектрального состава (явление Бецольда — Брюкке), не принимается во внимание т. н. цветовая адаптация глаза и др. Поэтому многообразие цветовых ощущений, возникающих при реальных условиях освещения, вариациях угловых размеров сравниваемых по Ц. элементов, их фиксации на разных участках сетчатки, разных психофизиологических состояниях наблюдателя и т.д., всегда богаче колориметрического цветового многообразия. Например, в колориметрии одинаково определяются как оранжевые или жёлтые Ц., которые в повседневной жизни воспринимаются (в зависимости от светлоты) как «бурые», «каштановые», «коричневые», «шоколадные», «оливковые» и т.д. В одной из лучших попыток определения Ц., принадлежащей Э. Шредингеру , трудности задачи «снимаются» простым отсутствием каких-либо указаний на зависимость цветовых ощущений от многочисленных конкретных условий наблюдения. По Шредингеру, Ц. есть свойство спектрального состава излучений, общее всем излучениям, визуально не различимым для человека.

  При цветовых измерениях (в колориметрии) Ц. обозначают совокупностью трёх чисел. Существует много систем, отличающихся методикой определения таких трёх чисел. Широко применяется, например, система, в которой численные значения придают описанным выше субъективным атрибутам Ц. Придание им численных значений осуществляют либо компараторным методом (сравнение с эталонами Ц., составляющими цветовые таблицы или атласы), либо инструментально-расчётным методом, в котором ЦТ выражается через объективно определяемую длину волны (длину волны излучения, воспроизводящего — в смеси с белым Ц. — измеряемый Ц.), насыщенность Ц. — через его чистоту (соотношение интенсивностей монохроматического и белого Ц. в смеси), а светлота выражается через также объективно устанавливаемую яркость измеряемого излучения («гетерохромную», т. е. «разноцветную» яркость), определяемую экспериментально или рассчитываемую по кривой спектральной световой эффективности излучения (его видности, как говорили раньше). Количественное выражение субъективных атрибутов Ц. неоднозначно, поскольку оно сильно зависит от различия между конкретными условиями рассматривания и стандартизованными колориметрическими. В частности, поэтому существует много формул, определяющих светлоту.