С какой физической характеристикой световых волн связано различие в цвете?

5 ответов на вопрос “С какой физической характеристикой световых волн связано различие в цвете?”

  1. VkotV Ответить

    Светлота – это положение цвета на шкале от белого до черного, характеризуется понятиями «темный», «светлый». Максимальной светлотой обладает белый цвет, минимальной – черный. Некоторые цвета изначально спектрально темнее, например синий, другие светлее – желтый. Яркость – количественная величина. Лист цветной буаги затеним на половину, яркость двух половинок будет не одинаковой, хотя обе половины одинаково отражают свет, цвет их различен (желтый становится коричневым, голубой – синим и т.д.), т.е. разная яркость вызывает разные ощущения цвета. Единица измерения света – кандела (кд). Световой поток – это поток световой энергии, оцененный по воздействию на глаз человека, измеряется в люменах (лм).

    Сила света- это отношение потока излучения точечного источника к величине телесного угла ?, в котором он распространяется:

    Световой поток (лм) – это количество энергии излучения, пройденное через произвольную площадку в единицу времени:

    Тогда

    Определение яркости неосвещенных тел зависит от интенсивности освещения и связано с большими трудностями. Вместо действительной яркости определяется относительная яркость, называемая световой:

    Относительную яркость удобно измерять с помощью серой шкалы – набора ахроматических выкрасок, коэффициенты отражения которых измерены на точном приборе. Измерение производится путем сравнения на глаз выкраски с одним из образцов серой шкалы. Наиболее яркими человеческий глаз видит желто- зеленые цвета.
    Таким образом, существует три объективных характеристики цвета (раздражения): яркость, длина волны, и чистота, а также три субъективных характеристики (восприятия): светлота, цветовой тон и насыщенность. Каждая из трех характеристик независима от двух других.

    Психологические нюансы
    Человеческое зрение представляет собой совершенно уникальный механизм. Одной из его особенностей является постоянно меняющаяся чувствительность, причем изменяется она по всем параметрам. Глаз постоянно приспосабливается к окружающим условиям, и подобная адаптация приводит к весьма интересным результатам. Рассмотрим только некоторые ее аспекты.
    Во-первых, адаптация яркостная. В сумерках мы начинаем автоматически перестраивать чувствительность глаза так, чтобы воспринимать максимальный динамический диапазон. Иными словами, происходит подстройка черной и белой точки глаза, изменяется кривая передачи полутонов.
    Во-вторых, цветовая адаптация. Ее суть в том, что под влиянием предшествующих условий освещения цветовое восприятие смещается. Если человек долго находится в комнате с насыщенным красным светом, то, выйдя из нее в помещение с нормальным освещением, на время адаптации окружающие предметы приобретут зеленоватый оттенок, что будет особенно заметно на белых участках. Это связано с тем, что при раздражении определенной группы колбочек в них распадается светочувствительный пигмент, в результате чего мы и видим цвет. Потом этот пигмент, естественно, регенерирует, но происходит это не мгновенно. Поэтому, если одна из групп рецепторов (в нашем примере – красночувствительная) работала особо интенсивно, то при рассматривании белого поля в данном месте сетчатки будут работать преимущественно зелено- и синечувствительные колбочки. Это предельный вариант цветовой адаптации.
    Человеческий глаз интеллектуально убираетпостояннуюпримесь цвета, компенсируясь к условиям освещения. Так, лампы накаливания имеют желтый оттенок; зимний дневной свет – синий, но интенсивность этих оттенков гасится глазом. Здесь срабатывают как физиологические, так и психологические механизмы. Дело в том, что в нашей памяти заложены характеристики так называемых “известных цветов”: бумаги, кожи человека, листвы и так далее. И мозг компенсирует цветовую вуаль, пересчитывая значения всех цветов, используя “известные” в качестве эталона. При этом в основном идет ориентация на нейтральные, ахроматические предметы. Так, если лист бумаги при комнатном освещении имеет желтый цвет, но мы точно знаем, что бумагабелая, то мозг автоматически вычтет нужную долю желтизны для получения правильного восприятия. Компенсация эта не стопроцентна – мы все же видим бумагу желтоватой, – но весьма велика. Естественно, если глаз убирает из спектра желтую примесь, это отражается и на цвете остальных объектов. Поэтому условия освещения играют такую важную роль в точной работе с цветом.
    Еще ряд особенностей восприятия цвета связан с эффектами зрительного контраста.

    Рис. 5
    Одновременный контраст связан со зрительной индукцией, суть которой в том, что свет вызывает раздражение не только того участка сетчатки, на который падает, но и соседних, изменяя их реакцию в ту или иную сторону. Действие одновременного светового контраста проявляется в том, что объект на светлом фоне кажется темнее того же объекта на темном фоне (рис. 5). Еще один пример на рис. 6 показывает, как на пересечении белых линий, разделяющих черное поле, возникают серые пятна.

    Рис. 6
    Одновременный цветовой контраст приводит к тому, что цвет объекта, помещенного на цветной фон, смещается в сторону наибольшего отличия от цвета фона. Так, серый квадрат на красном фоне приобретает зеленоватый оттенок, а на синем – желтоватый. Желтый квадрат на красном фоне зеленеет, а на зеленом – приобретает оранжевый оттенок (рис. 7). В общем случае цвет объекта смещается в сторону наибольшего отличия от цвета фона.

    Рис. 7
    Последовательный контраст возникает в результате резкой смены зрительного образа и связан с инерционностью глаза. Последовательный образ от первого излучения складывается с ощущением от второго. Если вы рассматриваете яркий объект, после чего переводите взгляд на однородное цветовое поле, на нем возникнет сначала более светлый (положительный) образ, затем – менее светлый отрицательный. Посмотрите пример на рис. 8. Если долго смотреть на красный квадрат, а потом перевести взгляд на белое поле, возникнет зеленое фантомное изображение предмета6. В общем случае видимый фантомный цвет является приблизительно дополнительным к рассматриваемому.

    Рис. 8
    И, наконец, еще один из видов контраста – краевой, называемый также явлением Маха7. На рис. 9. на стыке двух полей разной яркости приграничная часть темного поля становится еще темнее, а светлого, наоборот, светлее. Если вы закроете любое поле листом бумаги, впечатление неравномерности исчезнет. На использовании этого явления построен принцип “Нерезкого маскирования” или UnsharpMask.

    Рис. 9
    Смешение цветов
    Как правило, чистые цвета с одной длиной волны — монохроматические цвета — встречаются редко и только в лабораторных условиях. В большинстве случаев воздей-ствующий на глаз свет представляет собой смесь лучей с разной длиной волны. Именно поэтому сейчас важно напомнить читателю о том, о чем уже было сказано в этой главе: цвета, которые мы видим, основаны на реакции зрительной системы на воздействие света с разной длиной волны. Сами по себе длины волн не изменяются при смешении разных лучей. Сейчас мы приступаем к изучению двух моделей смешения цветов — аддитивной и субтрактивной. Поскольку аддитивное смешение цветов имеет непосредственное отношение к пониманию восприятия цвета, мы расскажем о нем более подробно.
    Аддитивное смешение цветов
    Аддитивная модель предполагает, что при смешении в зрительной системе происходит «смещение» световых лучей с разной длиной волны. Это значит, что речь идет о наложении друг на друга результатов воздействия на зрительную систему световых лучей с разной длиной волны. Например, когда на зрительную систему одновременно воздей-ствуют зеленые и красные лучи с длиной волны, равной 530 нм и 650 нм соответственно, результат этого воздействия определяется ими обоими — средневолновым зеленым све-том и длинноволновым красным светом.
    Разработаны и известны определенные правила, или принципы, смешения цветов с разной длиной волны. Некоторые из этих принципов станут понятны из описания двух подходов, один из которых основан на использовании цветового круга, а второй, более точный, — на парных цветах.
    Цветовой круг, комплементарные цвета и метамеры.
    Некоторые важные явления, связанные с аддитивной моделью смешения цветов, обобщены в цветовом круге, представленном на рис. 5.3.
    Цветовой круг соответствует центральному кругу трехмерного цветового веретена, изображенного на рис 5.2, и представляет собой его центральное сечение. Спектральные лучи с разной длиной волны и соответствующие им цветоощущения располагаются но окружности центрального круга, а степени насыщенности представлены вдоль их радиу-сов. По мере увеличения расстояния от окружности до центра насыщенность цвета уменьшается.
    Создатели цветового круга намеренно расположили цвета таким образом, чтобы подчеркнуть некоторые закономерности, имеющие принципиальное значение. Каждый цвет имеет свой комплементарный цвет, занимающий в цветовом круге диаметрально противоположную позицию. При смешении комплементарных цветов в определенных соотношениях образуется неокрашенная смесь — белая или серая. Пары комплементарных цветов могут быть названы «цветами-антагонистами», поскольку они аннулируют влияние друг друга на зрительную систему. Комплементарными цветами являются синий и желтый, красный и сине-зеленый, зеленый и пурпурный. (Обратите внимание на то, что пурпурный лежит вне цветового круга — в «экстраспектральной» области, соответствующей цветам или оттенкам, которые не имеют определенной длины волны, а образуются при смешении спектрально чистых цветов.)
    Смешение цветов, не являющихся комплементарными друг другу, располагаются на цветовом круге между теми цветами, из которых они образованы. Так, если цвета смеши-вались в равных соотношениях, то образованный ими новый цвет располагается посере-дине между ними. Примером такой смеси является цвет, обозначенный на рис. 5.3 буквой А: цвет, образующийся при смешении равных количеств красного и зеленого, восприни-мается как желтый. Иными словами, эта смесь вызывает то же самое ощущение, что и желтый цвет. Цвета, вызывающие одинаковые зрительные ощущения, но имеющие раз-ную физическую природу, т. е. разную длину волны, называются метамерами (в приве-денном выше примере метамерами являются желтый цвет и аддитивная смесь красного и зеленого цветов). Иными словами, метамеры — это пары световых лучей, которые, отли-чаясь друг от друга длинами волн, одинаково воздействуют на зрительную систему на нейронном уровне, вследствие чего и воспринимаются как один и тот же цвет. В приве-денном выше примере смесь красного и зеленого света стимулирует рецепторы цвета точ-но так же, как их стимулирует спектрально чистый желтый свет, а потому такая смесь воспринимается как «желтая». Подобные спектральные пары называются метамерами, или метамерными парами, а цветовое соответствие между ними называется метамерическим соответствием.

    Рис. 5.3. Цветовой круг, соответствующий центральному кругу трехмерного цветового веретена
    Особенностью спектральных смесей является то, что зрительная система не способна идентифицировать их отдельные компоненты, и такое явление, как метамеризм, это подтверждает. Применительно к нашему примеру это означает, что зеленый и красный свет, воздействуя на зрительную систему одновременно, вызывают ощущение желтого цвета; цветоощущения, связанные с воздействием красного и зеленого света таковых, отсутствуют. С помощью метамеров выявляется важная особенность нейронной стимуляции: чтобы вызвать одинаковые ощущения, раздражители не обязательно должны иметь одну и ту же физическую природу. Если раздражители вызывают одинаковую нейронную реакцию, они будут восприниматься как идентичные.
    С помощью цветового круга можно также определить цветоощущения, которые вызывают смеси, содержащие неравные количества исходных цветов. Чтобы примерно указать место результирующего цвета такой смеси на цветовом круге, следует провести прямую, связывающую два компонента, и найти на ней точку, соответствующую тому соотношению, в котором они были смешаны. Положение этой точки дает представление и о цвете смеси, и о его насыщенности. Точка В (рис. 5.3) показывает, что если в смеси со-держится больше красного, чем зеленого, то в ее результирующем цвете более ярко выражен красный оттенок, чем зеленый. По насыщенности смесь уступает каждому из ее исходных компонентов. Известно общее правило, согласно которому насыщенность смеси тем меньше, чем дальше друг от друга располагаются исходные компоненты на цветовом круге. Графически это правило иллюстрируется точками А и В на рис. 5.3. Действительно, любая аддитивная смесь будет восприниматься менее насыщенной и будет лежать ближе к центру цветового круга (область невысокой насыщенности), чем компоненты, из которых она образована.
    Резюмируя, мы можем сказать, что синтез цвета из трех первичных можно выполнить двумя путями:
    Исходя из отсутствия света, можно смешать три первичных стимула в требуемых количествах (аддитивный способ).
    Исходя из белого света как смеси всех первичных в равных количествах, можно вычесть из него требуемые количества первичных с помощью прозрачных окрашенных сред (светофильтров или слоев красок), наложенных один на другой (субтрактивный способ).
    Как легко видеть, никакой принципиальной разницы между субтрактивными и аддитивными видами смешения нет. И в том и в другом случае цветовое ощущение по­лучается в нашем глазу в результате суммирования раз­дражений, вызванных одними и теми же первичными. Разли­чие состоит только в способе выделения и дозировки этих первичных.
    В аддитивном способе мы составляем требующуюся нам смесь первичных путем сложения трех независимых друг от друга потоков окрашенного света. Интенсивность каж­дого из этих потоков регулируется с помощью соответ­ствующих цветоделенных черно-белых позитивов.
    При субтрактивном способе синтеза мы исходим из смеси равных количеств всех трех первичных, которую мы имеем в виде белого цвета. Изменение состава этой смеси, т. е. изменение интенсивностей входящих в ее состав компонентов достигается в этом способе путем вычитания требуемых количеств первичных. Это вычитание осуществ­ляется при прохождении белого света через позитивные изображения, окрашенные в цвета, дополнительные к пер­вичным.
    Так как в субтрактивном синтезе мы исходим из уже готовой смеси первичных (белый свет), то нам приходится ввести вычитание с помощью наложенных друг на друга окрашенных слоев, каждый из которых поглощает только один из первичных. Краски, которыми мы пользуемся для такого вычитания первичных, отнюдь не следует рассмат­ривать как компоненты цветного изображения, которыми являются только три первичных: синий, зеленый и красный. Для них лучше применять выражение субтрактор (вычитаемое).
    В качестве таких субтракторов мы применяем обычно краски соответствующих цветов: желтую (синий субтрак­тор), пурпуровую (зеленый субтрактор) и сине-зеленую (красный субтрактор).
    Хотя субтрактивное смешение является лишь частным слу­чаем аддитивного, тем не менее, оно имеет свои особенности.
    Мы уже говорили о том, что, поскольку аддитивное смешение цветов происходит в нашем глазу, его законы всецело определяются цветоощущающим аппаратом глаза. С этой точки зрения аддитивное смешение является чисто зрительным, оптическим явлением.
    Процесс вычитания цвета, являющийся сущностью субтрактивного процесса, основан на чисто физическомявле­ии избирательного поглощения лучей света частицами краски и никакой связи с аппаратом нашего глаза не имеет. Таким образом эта существенная часть субтрактивного процесса, являясь чисто физической, не зависит от свойств нашего глаза и подобно другим процессам поглощения пол­ностью определяется спектральными характеристиками кра­сок — субтракторов.
    Восприятие нами цвета, получившегося в результате субтракции, подчиняется тем же законам, что и любого другого, т. е. определяется спектральным составом света, кривыми основных ощущений и законом суммирования зрительных раздражений. Однако спектральный состав вос­принимающего света определяется как результат погло­щения в слоях красок-субтракторов.
    В силу этого субтрактивное смешение является в отличие от аддитивного не только оптическим, но и физическим явлением.

  2. Alina mic.. Ответить

    — длина волны (длина световой волны зависит от скорости распространения волны в среде и связана с нею и частотой соотношением:
    ).
    — скорость распространения (Скорость распространения световых волн в среде зависит от их длины. Это явление называется дисперсией света).
    — частота (Частота световых колебаний от 4.1014 Гц (фиолетовый) до 7.1014 Гц (красный). Это достаточно узкая полоска на шкале электромагнитных волн.
    Частота световой волны (длина волны в вакууме) определяет цвет видимого нами света:

    Синусоида символически показывает частоту (длину волны) соответствующего участка спектра (цвета).
    Диапазоны электромагнитных волн

    Различают монохроматическое и сложное излучение. Монохроматическим называется излучение, характеризуемое одним значением частоты, в более широком смысле – излучение очень узкой области или длины волн, которое может быть охарактеризовано одним значением частоты или длины волны. Сложным называется излучение, состоящее из совокупности монохроматических излучений разных частот.
    ВОПРОС № 24
    Принцип Гюйгенса — Френеля — основной постулат волновой теории, описывающий и объясняющий механизм распространения волн, в частности, световых. Каждая точка поверхности, достигнутая световой волной, является вторичным источником световых волн. Огибающая вторичных волн становится фронтом волны в следующий момент времени.

    Явление интерференции возникает при наложении когерент­ных волн.
    Когерентные волны – это волны, имеющие одинаковые частоты, постоянную раз­ность фаз, а колебания происходят в одной плоскости.
    Результат суперпозиции волн зависит от того, в каких фазах накладываются друг на друга колебания.

    Опыт Юнга
    Томас Юнг наблюдал интерференцию от двух источников, прокалывая на малом расстоянии (d ? 1мм) два маленьких отверстия в непрозрачном экране. Отверстия освещались светом от солнца, прошедшим через малое отверстие в другом непрозрачном экране. Элементы механики жидкостей Давление в жидкости и газе Молекулы газа, совершая беспорядочное, хаотическое движение, не связаны или весьма слабо связаны силами взаимодействия, поэтому они движутся свободно и в результате соударений стремятся разлететься во все стороны, заполняя весь предоставленный им объем, т. е. объем газа определяется объемом того сосуда, который газ занимает.

    Интерференционная картина наблюдалась на экране, удаленном на расстоянии L ? 1м от двух источников. Так, впервые в истории, Т. Юнг определил длины световых волн.

  3. ОдноглазыйМопед Ответить

    как получают когерентные световые волны? в чем состоит явление интерференции света? с какой физической характеристикой световых волн связано различие в цвете?
    Сочинение ” В защиту предлога из”
    1.Расположение на карте китайской цивилизации. 2.господствующая религия китайской цивилизации (если есть сведения).
    сочинение описание собака друг человека
    1. Назовите характерные признаки насекомых. 2. чем отличается внешнее строение майского жук от внешнего строения речного рака? 3 Составте план рассказа о внутреннем строении насекомых. 4 чем отличается развитие насекомых с непо…
    Дано: треугольник ABC, AB=BC, уголA=1,5 умножить на угол B. Найти: угол A, B, C. ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА <3
    Укажите вариант в котором допущена пунктуационная ошибка: а) Голубь, увидя детей, взлетел вверх. б) Печь гудя и потрескивая быстро нагревала комнату. в) Он что-то писал, наклонив голову. г) Пропев до конца песню, раненые начали...
    Очень нужна помощь!! Все стороны правильного треугольника касаются сферы радиуса 20 см. Найти расстояние от центра сферы до плоскости треугольника,если его сторона равна 60см
    надпись на бочонках в 1 в этом бочонке мёд а вдругом - капуста в 2 в одном бочонке мёд а в другом капуста в каком бочёнке мёд
    составить 3 предложения с прилагательным мужского или среднего рода в родительном падеже, помогите прошу

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *