Почему мы видим цвета, если их на самом деле нет.

147
просмотров

почему цвета отличаются и выглядят по другомуПочему желтая картинка, которая изображена сверху, на самом деле не желтая? Кто-то скажет, что за бред? У меня пока еще все в порядке с глазами и монитор вроде бы исправен.

Все дело в том, что как раз таки монитор, с которого вы все и наблюдаете, не воспроизводит желтый цвет вообще. На самом деле, он может демонстрировать только красный-синий-зеленый.

Когда вы в домашних условиях берете в руки спелый лимон, вы видите что он желтый по-настоящему.почему лимон желтого цвета

Но тот же лимон на экране монитора или телевизора будет изначально поддельного цвета. Оказывается, что обмануть ваш мозг довольно просто.как получается желтый цвет на экране монитора и телевизора
И получается этот желтый путем скрещивания красного и зеленого, а от естественного желтого здесь нет ничего.как выглядит желтый цвет на экране монитора вблизи

Есть ли цвет на самом деле

Более того, все цвета даже в реальных условиях, когда вы на них смотрите в живую, а не через экран, могут видоизменяться, менять свою насыщенность, оттенки.

Кому-то это покажется невероятным, но главная причина этого в том, что цвЕта на самом деле не существует.

Большинство такое утверждение озадачивает. Как так, я же вижу книгу и прекрасно понимаю, что она красная, а не синяя или зеленая.почему мы видим красный цвет

Однако другой человек эту же самую книгу может увидеть совсем по другому, например что она болотистая, а не ярко-красная.как видят люди с плохим различием красного цвета

Такие люди страдают протанопией.

Это определенный тип дальтонизма, при котором невозможно правильно различать красные оттенки.протонапия и другие разновидности дальтонизма

Получается, что если разные люди видят один и тот же цвет по-разному, то дело вовсе не в расцветке предметов. Она то не меняется. Все дело в том, как мы ее воспринимаем.

Как видят животные и насекомые

как видят животные и насекомыеИ если среди людей такое “неправильное” восприятие цвета это отклонение, то вот животные и насекомые изначально видят иначе.

Вот например как видит бутоны цветков обычный человек.как видит цветы человек

В то же время, пчелы видят его вот так.как видят бутоны цветков пчелы

Для них не важен цвет, для них самое главное различать типы цветов между собой.

Поэтому каждый тип цветка для них, это какая-то разная посадочная площадка.разница между зрением пчел и человека

Свет – это волна

Важно изначально понимать, что любой свет это волны. То есть, у света такая же природа, как и у радиоволн или даже микроволн, которые используются для приготовления пищи.

Разница между ними и светом в том, что наши глаза могут видеть только определенную часть спектра электроволнового излучения. Она так и называется – видимая часть.цвет это волна что видит человек

Эта часть начинается от фиолетового и заканчивается красным. После красного идет инфракрасный свет. До видимого спектра стоит ультрафиолет.ултрафиолетовое и нфракрасное излечение что видит человек

Мы его также не видим, но зато вполне себе можем почувствовать его присутствие, когда загораем на солнце. солнечный свет

Всем нам привычный солнечный свет содержит в себе волны всех частот, как видимые человеческим глазом, так и нет.

Впервые эту особенность обнаружил Исаак Ньютон, когда захотел буквально расщепить отдельно взятый пучок света. Его эксперимент можно повторить и в домашних условиях.

Для этого вам понадобятся:

  • фонарикэксперимент по расщеплению света
  • призма (чем больше, тем лучше)опыт ньютона по расщеплению через призму света
  • прозрачная пластина, с наклеенными двумя полосками черной ленты и узкой щелью между ними

Для проведения опыта включаете фонарик, пропускаете луч через узкую щель на пластине. Далее он проходит сквозь призму и попадает уже в разложенном состоянии в виде радуги на заднюю стенку.как расщепить свет в домашних условиях опыт Ньютона

Как же мы видим цвет, если это просто волны?

На самом деле мы не видим волны, мы видим их отражение от предметов.

Для примера возьмите белый шарик. Для любого человека он является белым, потому что от него отражаются волны сразу всех частот.почему белый цвет является белым

Если же взять цветной предмет и посветить на него, то здесь отразится только часть спектра. Какая именно? Как раз та, которая соответствует его цвету.мы видим цвет который отражается а не поглощается от предмета

Поэтому запомните – вы видите не цвет предмета, а волну определенной длины, которая отразилась от него.

Почему вы видите ее, если светили условно белым? Потому что, белый солнечный свет изначально содержит все цвета уже внутри себя.

Как сделать предмет бесцветным

А что будет, если на красный предмет посветить циановым цветом, или на синий – желтым? То есть, заведомо светить той волной, которая не будет отражаться от предмета. А будет ровным счетом ничего.

То есть, ничего не отразится и предмет останется либо бесцветным, либо вообще станет черным.

Подобный эксперимент можно легко провести в домашних условиях. Вам понадобится желе и лазер. Купите всеми любимые желейные мишки и лазерную указку. Желательно, чтобы цвета ваших мишек были достаточно разными.опыт с цветами и обесцвечиванием

Если зеленой указкой посветить на зеленого мишку, то все достаточно хорошо сочетается и отражается.как пропадают цвета

Желтый довольно близок к зеленому, поэтому здесь тоже все будет хорошо светиться.подсветка желтого цвета зеленым лазером

С оранжевым будет немного хуже, хотя в нем и есть составляющая часть от желтого.разница в цветах при разном освещении

А вот красный практически потеряет свой первоначальный цвет.почему цветные предметы теряют свой цвет при разной подсветке

Это говорит от том, что большая часть зеленой волны поглощается предметом. В итоге он теряет свой ”родной” цвет.

Глаза человека и цвет

как глаза воспринимают цветаС волнами разобрались, осталось разобраться с организмом человека. Мы видим цвет, потому что в глазах у нас есть три вида рецепторов, которые воспринимают:

  • длинные
  • средние
  • короткие волны

Так как они идут с достаточно большим нахлестом, то при их перечечении мы получаем все варианты цветов. Предположим мы видим синий предмет. Соответственно здесь работает один рецептор.как глаз человека различает синий цвет

А если нам показать зеленый объект, то заработает другой.как глаза видят цвета

Если же цвет голубой, то работают сразу два. Потому что голубой, это одновременно и синий и зеленый.как цвета смешиваются в глазах человека

Важно понимать, что большинство цветов находятся как раз на пересечении зон действия разных рецепторов.

В итоге у нас получается система состоящая из трех элементов:

  • предмет, который мы видим
  • человек
  • свет, который отражается от предмета и попадает в глаза человеку

Если проблема на стороне человека, то это называется дальтонизм.дальтоник разница видения предметов

Когда проблема на стороне предмета, значит дело в материалах или в ошибках, которые были совершены при его изготовлении.

Но существует интересный вопрос, а если все в порядке и с человеком и с предметом, может ли быть проблема со стороны света? Да, может.что такое косинус фи и коэффициент мощности

Давайте и с этим разберемся поподробнее.

Как предметы меняют свой цвет

Как говорилось выше, человек имеет только три рецептора воспринимающие цвет.

Если мы возьмем такой источник света, который будет состоять только из узких пучков спектра – красного, зеленого и синего, то при подсветке белого шарика он и останется белым.как получаются цвета

Может быть, появится небольшой оттенок. Но что же при этом будет с остальными цветами?

А они как раз таки будут очень сильно искажены. И чем более узкой будет часть спектра, тем сильнее будут изменения.искажение цветов при разной освещенности

Казалось бы, зачем кому-то специально создавать источник света, который будет плохо передавать цвета? Все дело в деньгах.

Энергосберегающие лампочки придуманы и используются уже довольно давно. И зачастую именно они имеют крайне рваный спектр.выбрось батарейку и ничего не будет

Для эксперимента можете поставить любой светильник перед небольшой белой поверхностью и посмотреть на отражение с нее через CD диск. Если источник света будет хорошим, то вы увидите плавные полные градиенты.

А вот когда перед вами дешевая лампочка, то спектр будет рваным и вы наглядно будете различать блики.как быстро и наглядно отличить качественную и дешевую лампочку

Таким нехитрым способом можно проверять качество лампочек и их заявленные характеристики с реальными.как выбрать светодиодную лампу

Главный вывод из всего вышесказанного – качество света, прежде всего влияет на качество цвета.

Если в световом потоке отсутствует или проседает часть волны, ответственная за желтый, то соответственно желтые предметы будут выглядеть неестественным образом.

Как уже упоминалось, солнечный свет содержит в себе частоты всех волн и может отображать все оттенки. Искусственный же свет может иметь рваный спектр.

Зачем же люди создают такие ”плохие” лампочки или светильники? Ответ очень простой – они яркие!

Точнее говоря, чем больше цветов может отображать источник света, тем он тусклее по сравнению с аналогичным при равной потребляемой мощности.

Если речь при этом идет о какой-нибудь ночной автостоянке или автостраде, то вам реально важно, чтобы там в первую очередь было светло. И вас не особо интересует, что машина при этом будет несколько неестественного цвета.наглядная разница освещения лампами ДРЛ и ДНАТ

В то же время в домашних условиях, приятно видеть многообразие цветов, что в жилых комнатах, что на кухне.

В картинных галереях, на выставках, в музеях, там где работы стоят тысячи и десятки тысяч долларов, очень важна правильная цветопередача. Здесь на качественное освещение тратятся огромные деньги.освещение картинной галереи

В некоторых случаях, именно оно помогает быстрее продать те или иные картины.трековые светильники правила подключения и монтажа

Когда вы занимаетесь фото и видеосъемкой, вам также критично важно снимать с хорошими источниками. как сделать кольцевой свет своими руками

Что такое CRI

Как же рядовому пользователю, а не специалисту понять, какой источник плохой, а какой хороший? Для этого был придуман индекс цветопередачи или как его называют сокращенно – CRI (Color Rendering Index).

Это индекс, который показывает насколько данный источник света близок по цветопередаче к обычной лампочке накаливания. Как не удивительно, именно она является эталоном.

CRI это именно сравнительная характеристика. Чтобы подсчитать CRI вам нужен:

  • источник света
  • 8 определенных плашек в цветах пастельных оттенков

что такое световая отдачаПроблема в том, что в этих плашках нет насыщенных цветов. И соответственно базовый CRI вам сильно не поможет.

Поэтому специалисты придумали расширенную версию из 6-ти дополнительных цветов. Но и они решают проблему только отчасти.базовые и расширенные оттенки цветов для определения индекса цветопередачи CRI

Очень важно понимать, что данный индекс это некая среднестатистическая оценка по всем цветам одновременно. Допустим, у вас есть источник света, который отображает все 14 цветов одинаково и его CRI=80%.

Такого в жизни не бывает, но предположим что это идеальный вариант.

При этом есть второй источник, который отображает цвета неравномерно. И его индекс также равняется 80%. И это несмотря на то, что красный в его исполнении просто ужасен.наглядное сравнение двух источников света с одинаковым индексом цветопередачи CRI

Что же делать в таких ситуациях? Если вы фотограф или видеооператор, старайтесь не снимать в местах, где выставлен дешевый свет. Ну или по крайней мере избегать крупных планов при такой съемке.

Если вы занимаетесь фотосъемкой дома, больше используйте естественный источник освещения и покупайте только дорогие лампочки.

У качественных светильников CRI должен стремиться к 92-95%. Это именно тот уровень, который дает минимальное количество возможных погрешностей.