Колірй світосприйняття
1.Колір й світосприйняття
Світло…перший шок, випробовуваний людиною в момент народження, шок, за твердженнямпсихологів, що впливає на підсвідомість протягом всього життя. І разом зісвітлом у світ почуттів, вривається колір — і теж не відпускає до самоїсмерті. Колір оточує людину з усіх боків, визначає настрій і самопочуття,впливає на працездатність, психологічний стан і тривалість життя. Зір — основний канал сприйняттянавколишнього світу, і саме колір відіграє найважливішу роль при інтерпретаціїінформації, отриманої через очі. У дитинстві в підсвідомості вибудовуютьсяасоціативні ряди, що зв'язують колір й відчуття, колір й емоцію. Виростаючи,людина починає підходити до кольору із прикладної точки зору, вчитисявикористовувати його у своїх потребах, вивчати, створювати й відтворюватиколір. Не існує мабуть, ні однієї сфери діяльності людини, ні однієї професії,де б їй не довелося вирішувати питання, пов'язані з кольором, починаючи зпобутових ("… мені піти сьогодні в червоному або зеленому платті?"Практично в будь-якому виробництві використовуються барвники й пігменти. Колір — найдужчий головний більдизайнерів і художників, видавців і поліграфістів, автослюсарів ітекстильників, кінооператорів і телережисерів… Список професій, у яких колірвідіграє визначальну, а то й вирішальну роль, можна продовжувати нескінченно.Поява комп'ютерів внесла в роботу з кольорами ряд гігантських змін й, здавалосяб, спростила її. У пошуках «належного кольору» можна вибрати колірінтерактивно або за зразком.
Однакця гадана легкість при ближчому розгляді перетворюється в дуже серйознупроблему: а з чого ви взяли, що те, що ви бачите на екрані або в журналі,збігається з реальним кольором? Крім технічних особливостей відтворення кольоруіснує ряд психологічних. Особливістю людської фізіології є те, що люди не взмозі оцінювати абсолютні значення зовнішніх подразників. Можна визначатитільки приблизні, відносні величини, та й то вони настільки сильно залежать відстану, що прислів'я «на смак і колір товаришів немає» набуває рангуаксіоми, загального закону буття. Ось вам невеликий призер суб'єктивностілюдського сприйняття при яскравому денному світлі. Який квадрат світліше:червоний чи синій? Начебто б, червоний. А тепер відійдіть у темний куточок іподивіться на картинку ще раз. Так чи світліше червоний? Крім проблем технічнихі фізіологічних, виникають ще й психологічні. Неправильний підбір кольору абопоєднання кольорів може зіпсувати як будь-яку річ, так і будь-який настрій.Неправильне колірне рішення здатне назавжди віджахнути покупця й навіть викликатив нього стійке неприйняття не тільки окремого товару, але й всієї фірми вцілому. Більше того: домінуюча колірна гама визначає навіть психологіюсуспільства в цілому! Пам’ятаєте кольори дитячих іграшок радянського періоду?Приглушені відтінки, обов'язкова домішка незрозуміло-брудного тону, кольоритьмяні, безжиттєві. Звичайно, пояснювалося це, в першу, чергу недосконалістютехнології. Але ж подібні гами призводять до втрати індивідуальності, дознеособлювання. Не випадково будь-яка уніформа, покликана підкоряти, завжди маєтемний тон і слабку насиченість: людей, одягнених у сіре, набагато легшеконтролювати, ніж тих, котрі, одягнені у яскраві одяги. Необхідно, щоправда,відзначити, що одяг такого кольору чудово маскує її власника. Відкрийтебудь-яку антиутопію. Почитайте опис світу. Відчуєте зневіру. Не випадково жбудні називають «сірими». А гама радянського часу — дуже, до речі, добрепродумана гама — поєднувала тьмяний підпорядковуючий колір одягу з яскраво-червонимипрапорами й транспарантами, що викликають агресію. Сьогодні у людини з'явилосябільше можливостей створювати колір. Колір став дешевше. Кольорові принтери,комп'ютери, «що приходять в кожен будинок», розширилася поліграфічнабаза. Кожний може зробити все, що забагнеться. І недостача інформації проприроду кольору, технології роботи з ним, психології сприйняття частопризводить до якоїсь «колірної імпотенції» людина начебто йможливість має, і знає, чого хоче домогтися, але не знає, як. Ця лекція йставить за мету перемістити роботу з кольором з рівня підсвідомого відчуття нарівень свідомого сприйняття. Ця лекція розглядає колір з позицій фізики й фізіології,пояснюючи ряд чудностей у людському сприйнятті кольору. У ній розглядаютьсяпсихологічні аспекти сприйняття кольору людиною, методи маніпулюванняаудиторією за допомогою колірних рішень простору, секрети й «гачки»,на які ми підсвідомо ловимося. Але ці матеріали лише злегка відкривають завісунад таємницями кольору.
Щобзрозуміти, що таке колір, спочатку, ми повинні усвідомити, що таке світло. Яквідомо, фізики говорять про те, що світло є одночасно частка й хвиля. Ми незаглиблюватимемося в надра спорів про фізику світла, і постараємося викласти теоріюяк можна простіше. Хроматичні кольори визначаються й світлістю, і кольоровістю.Кольоровість, у свою чергу, володіє двома характеристиками: насиченістю йколірним тоном. Колірний тон визначає сутність кольору (червоний/ синій/жовтий), а насиченість дозволяє оцінити, наскільки «глибоким» й«чистим» є даний колір, тобто наскільки він відрізняється відахроматичного. Цей принцип визначення кольору закладений з невеликими варіаціямив таких моделях опису кольору, як HSB та HSL. Для того, щоб визначити поняттякольору, нам цілком достатньо хвильової теорії. Отже, світло є випромінювання зпевною, довжиною хвилі. Спектр видимого світла — це випромінювання здовжинами хвиль у діапазоні приблизно від 400 до 700 нанометрів. Всівипромінювання, що лежать за межами цього діапазону, людським оком уже несприймаються. У межах видимого спектра випромінювання з різною довжиною хвиліінтерпретуються людським оком як колір (рис. 1).
Таким чином, знаючи спектральний склад світла, сприйнятого оком, можналегко визначити колір предмета. Однак зворотний процес із тією ж легкістюпроробити не виходить: знаючи колір, можна запропонувати кілька варіантів йогоспектрального складу. Так, якщо випромінювання займає інтервал 570-580 нм, токолір його однозначно жовтий. Але жовтим кольором може виявитися й суміш двохмонохромних випромінювань: зеленого й червоного, змішаних у певній пропорції(чому — станезрозуміло далі). Якщо спектральний склад двох кольорів однаковий, кольориназиваються ізомерними.
Довжина світлової хвилі, нм
Видний колір
400-430
/>
Фіолетовий
430-470
Синій
430-500
Голубий
500-530
Зелений
530-560
Жовто-зелений
560-590
Жовтий
590-620
Оранжевий
620-700
Червоний
Рисунок1.
Якщож випромінювання одного кольору має різний спектральний склад, такі кольориназиваються метамірними. Саме на цій особливості людського зору побудовані всісистеми синтезу кольорів. Наприклад, у телевізорі за рахунок модуляціїпотужності трьох світлових пучків — червоного, зеленого й синього — одержують всі проміжні кольори.
Все,що оточує нас і попадає в поле нашого зору, або випромінює світло, або йоговідбиває (або пропускає, у випадку прозорих предметів). Якщо спектрвипромінюваної тілом енергії збігається (або перекривається) зі спектром видимоговипромінювання, людина сприймає його як світний предмет. Колір цього тілазалежить від спектрального складу випромінювання. Так, якщо в спектральномускладі випромінювання переважають хвилі від 600 до 700 нм (червона частинаспектра), ми сприйматимемо його як червоне світне тіло — наприклад, шматокрозпеченого металу. Якщо у випроміненому світлі присутні хвилі червоної йзеленої частини спектра ока це світло здаватиметься жовтим. Якщо ж тіловипромінює у всьому видимому спектрі, око сприйме його як білий світнийпредмет. Ще один приклад — ваш монітор: крапки люмінофора, якими покритий екран,випромінюють світло під впливом електронного променя. Відбите світло виникає,коли деяка поверхня відбиває світлові хвилі, що падають на неї від джереласвітла. Ідеально біла поверхня відбиває всі падаючі промені, нічого непоглинаючи. Сіра поверхня рівномірно поглинає світлові хвилі різної довжини. Відбитевід неї світло не міняє свій спектральний склад, змінюється тількиінтенсивність випромінювання. Чорні поверхні, що існують у природі, практичноповністю поглинають падаюче на них світло .
Ідеальначорна поверхня не відбиває світло взагалі. Подібні поверхні, що відбивають іпоглинають різні колірні промені рівною мірою, називаються ахроматичними(по-російськи — безбарвними). Всі інші поверхні по-різному відбивають світло з різноюдовжиною хвилі. Так, червоні поверхні поглинають світлові хвилі, що лежать узеленій і синій областях спектра, відбиваючи тільки хвилі червоної області,саме тому при висвітленні червоного предмета зеленим або синім світлом вінвиглядає майже чорним. Якщо ж ми освітимо червоний предмет червоним світлом,він, навпаки, різко виділиться на фоні інших навколишніх його предметів іншихкольорів. На принципі вибірного поглинання побудовані всі технології одержаннякольору у виробництві. Розглянемо це на прикладі типографського процесу:поліграфічна фарба, нанесена на папір, пропускає падаюче випромінювання,поглинаючи певну частину спектра; потім світло відбивається від паперу й ще разпроходить крізь шар фарби. У результаті цього спектральний склад світла,відбитого від запечатаної поверхні, змінюється, і ми бачимо колір.
2.Сприйняття кольору людиною
Людськеоко містить два види світлочутливих рецепторів: палички й колбочки. Паличкизабезпечують чорно-білий зір і мають дуже високу чутливість. Колбочки ждозволяють людині розрізняти кольори, але їхня чутливість набагато нижче. Утемряві працюють тільки палички — саме тому вночі «усі кішки сірі». Дляпаличок випромінювання з різною довжиною хвилі відрізняються тільки яскравістю,тому при низькій освітленості ми, не розрізняючи самих кольорів, можемовсе-таки визначити, що зелене яблуко світліше червоного. У сутінках палички йколбочки працюють спільно, а при підвищенні рівня освітленості палички потрохувідключаються. Якщо вам доводилося зустрічати світанок десь на природі, ви напевнопомітили, що спочатку сірий навколишній світ потроху проявляється,розфарбовуючись у яскраві кольори після сходу сонця. Існує три типи колбочок,чутливих до світла з різною довжиною хвилі. Спрощено можна сказати, що першийтип сприймає світлові хвилі з довжиною від 400 до 500 нм (умовно«синю» складову кольору), другий — від 500 до 600 нм (умовно«зелену» складову) і третій — від 600 до 700 нм (умовно«червону» складову). В залежності від того, світлові хвилі якоїдовжини й інтенсивності присутні в спектрі світла, ті або інші групи колбочокзбуджуються сильніше або слабкіше. Рецептори передають сигнали мозку, а мозокінтерпретує ці сигнали як бачення кольору. Виходячи із цієї особливості будови людськогоока можна зробити висновок, що колір тривимірний за самою природою колірноговідчуття. Чутливість ока до випромінювання, що потрапило, може бути оцінена зацілим рядом параметрів. По-перше, можна оцінити чутливість яскравості ока. Приоцінці кольору за яскравістю, а отже, і за освітленістю, необхідно пам'ятати,що внесок у відчуття світлості вносять як палички, так і колбочки. При цьомупотужність випромінювань різного кольору, що викликають однакове світловевідчуття, змінюється в широких межах. На рис. 2. зображена крива спектральноїчутливості ока середньої людини, називана також кривою відносної світловоїефективності. Око найбільш чутливе до зелених променів, найменш – до синього.Ця крива не що інше, як ККД людського ока. За нею легко визначити, яка частинатого, що потрапило в око, «корисно використовується» для створеннясвітлового відчуття. Як ви бачите, для того щоб сині кольори здавалися людинітакими самими яскравими, як жовтий або зелений, його реальна енергія має бути вкілька разів вище. Експериментально встановлено, що серед випромінювань рівноїпотужності найбільше світлове відчуття викликає монохроматичне жовто-зеленевипромінювання з довжиною хвилі 555 нм.
Утемряві синій колір впливає більше, ніж червоний, при рівній потужності випромінювання,а на світлі — навпаки. До речі, якщо ви не домоглися подібного результату, то ви,швидше за все, розглядали кольори при світлі лампи накалювання, у спектрі якоїсиня складова досить і досить мала… Спробуйте повторити експеримент на вулиціабо при лампах денного світла. От вам і привід задуматися про можливостікалібровки кольору: залежно від спектра джерела освітлення ви побачите зовсімрізні колірні гами.
3.Фізіологічні та психологічні нюанси сприйняття кольору
Найкращоюособливістю людського організму є те, що ми не можемо визначати величини якихби то не було подразників в абсолютному вигляді. Ми не в змозі вийти на вулицюй сказати: «зараз 19,863° С», або, глянувши на яблуко, точнорозкласти його кольори в поліграфічну тріаду. Для цього нами були придуманіприлади, що реєструють абсолютні значення. Людина спроможна визначати тількивідносні зміни, опираючись або на безпосередні порівняння двох різних величин,або на порівняння величини з будь-яким значенням, що відклалося в пам'яті. Упершому випадку можна домогтися досить вражаючих результатів, у другому — тільки дуже приблизних. Вобласті колірного сприйняття це призводить до того, що ми можемо розрізняти двакольори за яскравістю або колірним тоном тільки у випадку, якщо різниця міжними перевищує деяке порогове значення. На цьому заснована система вимірів,пов’язана з відліком кількості порогів від еталона. Кількість порогіврозрізнення за колірним тоном, яскравістю й насиченістю, природно, обмежена.Тому число кольорів, що розрізняє око людини, теж обмежено. У результатідосліджень визначено, що око людини може розрізняти до 100 тисяч кольорів. Прицьому кількість кольорів несвітлових тіл, що розрізняються оком людини,набагато менше, що дозволяє створювати систему оцінки кольору, засновану не навимірі параметрів, а на порівнянні зі зразком з каталогу еталонів кольору.
Саметакою оцінкою займається будь-який дизайнер, що підбирає колір за книгоюPantone. На підтвердження прислів'я «на смак і колір товаришів нема»,не існує двох людей, що однаково сприймають той самий колір. Це пов'язано зтим, що число рецепторів, відповідальних за сприйняття певних довжин хвиль, укожної людини індивідуально. Сприйняття кольорів змінюється з віком, залежитьвід гостроти зору, від національності людини, навіть від кольору його волосся івід того, що він їв (це не жарт: після їжі підвищується чутливість ока докороткохвильової синьої частини спектра). Правда, подібні розходженняставляться в основному до тонких відтінків кольору, тому з деяким допущеннямможна сказати, що більшість людей сприймає основні кольори однаково (завинятком, зрозуміло, дальтоніків).
Людськийзір являє собою унікальний механізм. Однією з його особливостей є постійномінлива чутливість, причому змінюється вона по всіх параметрах. Око постійнопристосовується до навколишніх умов, і подібна адаптація призводить до доситьцікавих результатів. Розглянемо тільки деякі її аспекти. По-перше, адаптація дояскравості. У сутінках ми починаємо автоматично перебудовувати чутливість окатак, щоб сприймати максимальний динамічний діапазон. Іншими словами,відбувається підстроювання чорної й білої точки ока, змінюється крива передачіпівтонів. Саме з цієї причини багато фотолюбителів-початківців такрозчаровуються, отримавши з друку абсолютно «плоску», неконтрастнуфотографію. А погано те, що камера-то адаптуватися не може… По-друге, колірнаадаптація. Її суть у тому, що під впливом попередніх умов освітлення колірнесприйняття зміщується. Це відомо кожному, хто хоч раз займався друкомфотографій. Якщо людина довго перебуває в кімнаті з насиченим червоним світлом,то, вийшовши з неї в приміщення з нормальним висвітленням, на час адаптаціїнавколишні предмети набувають зеленуватий відтінок, що буде особливо помітно набілих ділянках. Це пов'язано з тим, що із роздратуванням певної групи колбочоку них розпадається світлочутливий пігмент, у результаті чого ми й бачимо колір.Потім цей пігмент, звичайно, регенерує, але відбувається це не миттєво. Тому,якщо одна із груп рецепторів (у нашому прикладі — червоночуттєва) працювалаособливо інтенсивно, то при розгляданні білого поля в даному місці сітківкипрацюватимуть переважно зелено й синьочуттєві колбочки. Це граничний варіантколірної адаптації; існують і набагато менш помітні, але куди важливішими єрезультати цього процесу. Чи бачили ви коли-небудь аматорський відеозапис,зроблений у квартирі? Чи звертали ви увагу на неприродний червоно-жовтийвідтінок? Це відбувається тому, що камера чесно реєструє те, що є насправді. Алюдське око інтелектуально забирає будь-яку постійну домішку кольору,компенсуючись до умов освітлення. Так, лампи накалювання мають жовтий відтінок;зимове денне світло — синій, але інтенсивність цих відтінків гаситься оком завищезазначеною схемою. Тут спрацьовують як фізіологічні, так і психологічнімеханізми. Справа в тому, що в нашій пам'яті закладені характеристики такзваних «відомих кольорів»: паперу, шкіри людини, листя й так далі. Імозок компенсує колірну вуаль, перераховуючи значення всіх квітів,використовуючи «відомі» як еталон. При цьому в основному йдеорієнтація на нейтральні, ахроматичні предмети. Так, якщо аркуш паперу прикімнатному освітленні має жовті кольори, але ми точно знаємо, що папір білий,то мозок автоматично відніме потрібну частку жовтизни для одержання правильногосприйняття. Компенсація ця не стопроцентна — ми все-таки бачимо папіржовтуватим, — але досить велика (зрівняйте з тим, що ви побачите при перегляділюбительської відеоплівки).
Звичайно,якщо око забирає зі спектра жовту домішку, це відбивається й на кольорі іншихоб'єктів. Тому умови освітлення відіграють важливу роль у точній роботі зкольором. З вищевикладеного можна зробити цікавий висновок: якщо ви сідаєте засвій не дуже калібрований монітор, кольори якого, наприклад, мають блакитнийвідтінок, через п'ятнадцять хвилин роботи ви цей відтінок вже не сприйматимете,якщо, звичайно, не почнете порівнювати зображення на екрані із чим-небудь ще.
Якщоу вас є така можливість — спробуйте переключити колірну температуру монітора.Спочатку зміна буде дуже різкою, але попрацюйте біля десяти хвилин — і все повториться… І щеодне доповнення: саме на передачу «відомих» або «пам'ятних»кольорів потрібно звертати особливу увагу під час роботи. Ми можемо повірити вте, що кущі на задньому плані фотографії мають зелено-коричневий відтінок, — буває й таке, — але, якщо на передньомуплані ми побачимо яскраво-червону особу, відразу помітимо неправильну передачукольору. Одночасний контраст зв'язаний із зоровою індукцією, суть якої в тому,що світло викликає роздратування не тільки тієї ділянки сітківки, на яку падає,але й сусідніх, змінюючи їхню реакцію в ту або іншу сторону. Дія одночасногосвітлового контрасту проявляється в тому, що об'єкт на світлому фоні здаєтьсятемніше того самого об'єкта на темному фоні (рис. 2).
/>
Рисунок2.
Щеодин приклад показано на рис. 3, як на перетинанні білих ліній, що розділяютьчорне поле, виникають сірі плями.
/>
Рисунок3.
Одночаснийколірний контраст призводить до того, що колір об'єкта, поміщеного накольоровому фоні, зміщується убік найбільшої відмінності від кольору фону. Так,сірий квадрат на червоному фоні здобуває зеленуватий відтінок, а на синьому — жовтуватий. Жовтий квадратна червоному фоні зеленіє, а на зеленому — здобуває жовтогарячий відтінок.
Узагальному випадку колір об'єкта зміщується убік найбільшої відмінності відкольору фону. Послідовний контраст виникає в результаті різкої зміни зоровогообразу й пов'язаний з інерційністю ока. Послідовний образ від першоговипромінювання складається з відчуттям від другого. Якщо ви розглядаєте яскравийоб'єкт, після чого переводите погляд на однорідне колірне поле, на ньомувиникне спочатку більш світлий (позитивний) образ, потім — менш світлий негативний.Якщо довго дивитися на червоне коло, а потім перевести погляд на біле поле,виникне зелене фантомне зображення предмета.
/>
Рисунок4
Узагальному випадку видимі фантомні кольори є приблизно додатковим дорозглянутого. І, нарешті, ще один з видів контрасту — крайовий, що називаєтьсяявищем Маху (рис. 5).
/>
Рисунок5
На стику двохполів різної яскравості примежова частина темного поля стає ще темніше, асвітлого, навпаки, світліше. Якщо ви закриєте будь-яке поле аркушем паперу,враження нерівномірності зникне. На використанні цього явища побудованийпринцип «Нерізкого маскування» або Unsharp Mask. Будь-який фільтрUnsharp Mask підсилює контрастність крайових ділянок зображення, створюючивідчуття підвищення різкості Що ж у результаті?
Виходитьдостатньо парадоксальний висновок: особливості людського зору й сприйняттякольору, індивідуальні для кожної людини, допомагають нам жити, але вони жвикликають ряд проблем у процесі відтворення цього самого кольору, причому пов'язаноце як з недосконалістю технологій, так і з суб'єктивністю сприйняття. Як з усімцим жити дизайнерові — це питання для окремої лекції.