Методы образования цвета: аддитивное и субтрактивное сложение

Результат взаимодействия цветов зависит от способа получения этого результата. Принципиально различными способами являются два: аддитивный и субтрактивный способы получения цвета.

Аддитивное сложение цветов . Почти все цвета можно получить, составляя комбинации из трех удаленных друг от друга в спектре белого света цветов, например, красного, синего и зеленого. Такое смешение можно продемонстрировать, направив на белый экран свет от трех проекционных фонарей со светофильтрами, каждый из которых пропускает только один из этих цветов. Если спроектировать цветовые пятна с некоторым сдвигом относительно друг друга, то можно увидеть места перекрывания цветовых потоков (рис.3.6). Там, где лучи перекрываются попарно, образуются голубой, желтый и пурпурный цвета, а там, куда попадают лучи всех трех цветов - белое пятно. Видно, что белый цвет можно получить, складывая синий с желтым светом, красный с голубым, или зеленый с пурпурным. Иначе говоря, любые два дополнительных цвета дадут в сумме белый, если конечно, у них правильно подобраны интенсивности. При оптическом сложении световых потоков близких в спектре цветов получится промежуточный цвет: красный и желтый в сумме дадут оранжевый, оранжевый и зеленый - желтый, синий и зеленый - голубой. Но во всех случаях окрашенные световые потоки отражаются от экрана независимо и складываются оптически при попадании в одно и то же место сетчатки. Возникает ощущение, соответствующее смешенному цвету. Такой способ оптического смешения цветов называется аддитивным (слагательным). Естественно, что все цвета, полученные путем аддитивного синтеза, будут светлее, чем каждый из слагаемых цветов.

Субтрактивное сложение цветов. В первой лекции мы знакомились с опытами Ньютона по разложению белого света в спектр с помощью призмы. Разложение происходит потому, что свет с разными длинами волн отклоняется на разные углы при выходе из призмы. Поэтому на экране будет появляться радужная полоска, где каждый цвет занимает свое положение. Если отметить на экране, например, положение красной полоски, а затем поставить между источником и призмой красный светофильтр, то на экране исчезнут все цвета спектра, кроме красного. Но красный останется только в пределах отмеченной полоски. Следовательно, красный светофильтр пропускает только лучи красного света, а остальные поглощает (рис.3.7). Подобный результат получится, если поставить любой другой окрашенный светофильтр: будет пропущен только свет цвета светофильтра.

Теперь мы подошли к раскрытию тайны получения зеленого цвета при смешивании синего и желтого цветов. Если на пути луча от обычного проектора поставить друг за другом последовательно два прозрачных фильтра, окрашенных один в желтый, а другой в синий цвета, то на экране будет получено зеленое пятно. Дело в том, что желтый светофильтр пропускает довольно широкую полосу цветов между зеленым и красным (доминирующая длина волны определяет желтый цвет). Синий фильтр пропускает тоже широкую полосу цветов от фиолетового до зеленого включительно (но больше всего синий свет). Поэтому вместе они пропустят только то свет, который она оба пропускают, т.е. зеленый (рис.3.8). Остальные лучи фильтры поглотят. На этом рисунке для наглядности белый свет представлен в виде смеси лучей всех цветов спектра. Со смесью красок или карандашей получается нечто аналогичное: эта смесь поглощает все цвета спектра, а зеленый отражает. Справедливости ради следует сказать, что эффект превращения синего с желтым в зеленый наблюдается только у достаточно широкополосных красителей, каковыми большинство из них и являются. Если бы мы взяли нереальные краски, которые пропускают узкий интервал вблизи доминирующей длины волны, т.е. как в ньютоновском спектре, то смесь синего с желтым не отразила бы ничего. Этот эффект чисто физический. Действительно, в глаз попадает именно свет из зеленого интервала длин волн. Если пропустить белый свет через желтый светофильтр, то он поглотит (т.е. вычтет) сине-фиолетовые лучи и пропустит красные-оранжевые-желтые-зеленые, которые вместе вызовут ощущение желтого цвета. Пурпурный светофильтр поглотит из белого света зеленые и ближайшие к ним лучи, а пропустит сине-фиолетовые и красные. Поэтому результирующий цвет будет опознан, как пурпурный. Такой же результат будет получен, если заменить светофильтр слоем прозрачной краски.

Если последовательно пропустить белый свет через систему из нескольких светофильтров, то будет получен цвет, который пропустили они все. Через любые два поставленные друг за другом широкополосные светофильтры любой пары дополнительных цветов свет вообще не пройдет. Аналогичным образом образуются цвета при замене светофильтров слоями прозрачных красок, нанесенных на белую бумагу. Такой способ образования цветов путем вычитания из белого света той или иной доли первичных цветов называется субтрактивным синтезом цвета. Результат такого синтеза абсолютно не похож на аддитивный метод сложения. Теоретически именно так должны вести себя цвета, полученные смешением красок. Обратите внимание! Цвет смеси менее яркий, чем сумма яркостей смешиваемых цветов.

Дата добавления: 2014-01-07