Postrzeganie barwy
Barwa jest zjawiskiem pochodzącym od światła, które jest przenoszone
przez fale elektromagnetyczne o określonych długościach. Wrażenie barwy
jest efektem padania światła na oko i interpretowaniem go przez mózg.
Białe światło jest mieszaniną wszystkich kolorów widma, widzialne
długości fal można obserwować w zakresach długości fali pomiędzy 380 i
780 nm. Teoria kwantowa głosi, że światło jest zbiorem cząstek, kwanty
zwane fotonami są tym samym najmniejszymi porcjami promieniowania
elektromagnetycznego.
W przypadku dominowania jednej lub kilku długości fal z widzialnego
zakresu, co oznacza nierówny rozkład w widmie światła, obserwujemy
konkretną barwę. Jeśli rozkład jest równomierny widzimy biel lub
szarość. Światło o długości fali 380 nm widzimy jako fiolet, 780 nm
jako czerwień. W literaturze można znaleźć uśrednione według
przeprowadzonych badań widzialne zakresy widmowe barw: 400 – 700 nm.
W postrzeganiu barwy rolę główną odgrywają światło, oko oraz mózg. Oko
złożone jest między innymi z siatkówki zawierającej receptory uczulone
na światło – pręciki (w ilości ok.125 mln), które rozpoznają poziomy
jasności – natężenie światła, oraz czopki (w ilości 6 - 7 mln)
reagujące na barwy (więcej na temat budowy: TUTAJ ).
Wśród wspomnianych czopków wyróżnia się trzy grupy zdolne reagować na
różne zakresy widmowe, część z nich reaguje na niebieski zakres
(400-500 nm), część na zakres zielony (500-600 nm), część na zakres
czerwony (600-700 nm).
Wrażenie istnienia koloru danego przedmiotu jest skutkiem odbijania
lub transmisji pewnych części widma i absorpcji innych, np. przedmiot
wydaje się zielony, gdyż ten właśnie zakres odbija, absorbując
pozostałe światła z widma światła białego. Przedmioty białe transmitują
niemal pełen zakres widma, podczas gdy czarne absorbują niemal całe
widmo.
Atrybuty barwy
Barwa definiowana jest trzema atrybutami:
kolor – ton, odcień, stanowi różnicę jakościową barwy, określa różnicę pomiędzy doznawanymi wrażeniami barwnyminasycenie – odstępstwo barwy od bieli, podobnie jak chroma, nasycenie identyfikuje czystość koloru, determinuje udział kolory w barwiejasność – opisuje wpływ natężenia
światła na barwę, zmieniająca barwę w zależności od światła. Jasność
nie dotyczy ani kolory ani nasycenia
Istnieje wiele rodzajów barw należących do określonych grup, np.:
Barwy kolorowe (chromatyczne), w przypadku których można zidentyfikować kolorBarwy niekolorowe (achromatyczne) – wszystkie odcienie szarości,
biel i czerń, czyli te, w których nie można zidentyfikować koloruBarwy pierwszorzędowe – barwy podstawowe, których mieszanie pozwala uzyskać każdą inną barwę w danym procesieBarwy drugorzędowe uzyskane w wyniku zmieszania barw pierwszorzędowych w określonych proporcjachBarwy dopełniające – dwie barwy, których zmieszanie da czerń w systemie subtraktywnym i biel w addytywnym
W syntezie barw biorą udział barwy pierwszorzędowe, które po zmieszaniu
tworzą barwy drugorzędowe. W syntezie addytywnej dowolna barwa wynikowa
powstaje z nałożenia na siebie świateł trzech barw podstawowych –
czerwonej, niebieskiej i zielonej. Otrzymana barwa wynikowa jest
jaśniejsza od poszczególnych barw podstawowych wchodzących w jej skład.
Zmieszanie barw w maksymalnych intensywnościach pozwoli uzyskać biel. W
subtraktywnej metodzie jest odwrotnie, mieszanie barw w coraz
mniejszych intensywnościach pozwala uzyskać barwę jaśniejszą.
Chociaż synteza barw podlega regułom liniowym, to wielkości
wykorzystywane w opisujących ją wzorach podlegają działaniom
matematycznym. W wyniku badania procesów zachodzących podczas mieszania
barw zdefiniowano prawa – między innymi Grassmanna:
prawo trójchromatyczności (I prawo Grassmanna)
– dowolną barwę można odwzorować za pomocą trzech barw pierwotnych,
czyli takich, dla których nie można ułożych równania pomiędzy jedną
barwą a innymiprawo ciągłości (II prawo Grassmanna) – w mieszaninie dwóch barw stopniowa zmiana barwy jednego ze składników wywołuje zmianę barwy mieszaninyprawo addytywności (III prawo Grassmanna) – barwa mieszaniny nie zależy od składu widmowego składników, tylko od ich barw
Na co dzień dominuje znacznie określenie kolor aniżeli barwa. Każdy
człowiek postrzega ją inaczej, na co wpływ ma źródło światła, czułość
oczu. Standardowy obserwator potrafi rozróżnić około miliona barw, przy
czym postrzeganie barw odbywa się co określoną wartość, definiującą
najmniejszą zauważalną różnicę między kolejnymi wrażeniami barwnymi
(próg różnicy barw).