Урок 7. Аддитивное и субтрактивное смешение цвета
Мы уже говорили, что свет, отраженный от предмета, содержит определенные волны, которые доходят до наших глаз. Это основа восприятия цвета, но есть два главных способа, как эти волны комбинируются, чтобы создать цвет: субтрактивное и аддитивное смешение.
Субтрактивное смешение (вычитание света)
Субтрактивное смешение мы видим, когда работаем с красками, пигментами или любыми поверхностями. Белый свет, содержащий все цвета спектра, падает на предмет. Поверхность поглощает (вычитает) часть волн, и отражает только те, что соответствуют ее цвету.
Например:
- Красная краска поглощает зеленый и синий свет, отражая красный.
- Если добавить больше красного пигмента, краска станет насыщеннее, потому что еще больше волн (кроме красных) поглощается.
- Если смешать все пигменты, получится темный цвет краски, почти черный, так как весь свет поглощается (вычитается из света и не отражается).
Когда мы, например, добавляем в белую краску желтый колер, мы используем принцип субтрактивного смешения — вычитания.
Белая краска выглядит белой, потому что отражает все волны белого света одновременно. Чтобы окрасить ее в желтый, мы превращаем краску в своего рода фильтр: он поглощает ненужные волны света и отражает только те, которые соответствуют желтому цвету.
После добавления и размешивания желтого колера краска начинает «вычитать» из белого света лишние волны, отражая только желтую составляющую. Эта желтая волна попадает в глаз, где распределяется между колбочками. Поскольку отдельной колбочки для желтого цвета не существует, сигнал воспринимается совместной работой колбочек, реагирующих на красный и зеленый цвета. Мозг обрабатывает этот комбинированный сигнал, и мы видим желтую краску.
Аддитивное смешение (сложение света)
Аддитивное смешение работает иначе — оно основано на сложении света, а не его вычитании. Здесь мы напрямую используем световые волны, которые излучаются источником, например, экраном телевизора или смартфона. В этом случае цвет создается за счет комбинации трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Именно так работает система RGB
Например:
- красный (R) + зеленый (G) = желтый;
- красный (R) + синий (B) = пурпурный;
- зеленый (G) + синий (B) = голубой;
- все три вместе в равной интенсивности = белый свет.
Система RGB (Red, Green, Blue) создана для взаимодействия с нашими красными, зелеными и синими колбочками в глазу. На ее основе работают современные телевизоры, мониторы и экраны смартфонов. Каждый пиксель на экране состоит из трех миниатюрных источников света — красного, зеленого и синего. Управляя их яркостью, устройство посылает сигнал в необходимую колбочку глаза.
Красный микро фонарик излучает свет с длинными волнами, которые попадают на L-колбочки в нашем глазу, чувствительные к этому диапазону и отвечающие за восприятие красных оттенков. Зеленый фонарик дает средние по длине волны, активирующие M-колбочки, а синий — коротковолновой свет, возбуждающий S-колбочки.
При помощи этих трех микро фонариков получается обмануть наш мозг и заставить видеть цвета длина волны которого не поступает к нам в глаз. Когда эти фонарики светят одновременно с разной интенсивностью, их излучение смешивается прямо на сетчатке. Мозг, получая сигналы от трех типов колбочек, «собирает» итоговый цвет. Например, если красный и зеленый светятся ярко, а синий выключен, мы видим желтый цвет; если работают красный и синий — пурпурный; если все три одинаково яркие — белый.
Разница между аддитивным и субтрактивным смешением заключается в том, как они работают со светом.
В субтрактивной системе (например, при работе с красками) мы имеем дело с отраженным светом. Если краска желтая, то в наш глаз попадает отраженный свет с длиной волны желтого диапазона. Как мы выяснили, в глазу нет отдельной колбочки, отвечающей за желтый цвет, поэтому желтая волна возбуждает сразу красные и зеленые колбочки в определенной пропорции, и мозг воспринимает это как желтый цвет. Чтобы усилить этот оттенок, мы добавляем в краску пигмент, который поглощает все остальные цвета спектра и отражает только нужный. Так мы «убираем» лишние волны, оставляя лишь те, что создают желаемое восприятие.
В аддитивной системе (например, на экране) работает не отражение, а излучение света. Здесь желтый цвет создается иначе: отдельной желтой волны экран не излучает, но он одновременно светит красным и зеленым источником в нужной интенсивности. Эти лучи возбуждают соответствующие колбочки в глазу в той же пропорции, что и при восприятии желтого света краски. Мозг получает знакомую комбинацию сигналов и «видит» желтый.
Принцип прост: аддитивное смешение добавляет свет, складывая излучения разных цветов, а субтрактивное — вычитает, поглощая часть спектра и отражая только нужные оттенки.
