Teória farieb

Obsah

Vnímanie farieb Ako si uvedomujeme farby Farebné spektrum Rôzne spôsoby videnia farieb Rozdiely medzi farbami Kategorizácia farieb Miešanie farieb Doplnkové farby Oddeľovanie farieb

 

príloha PDF s obrázkami

Vnímanie farieb

Len keď sa rýchlo poobzeráte okolo seba, uvidíte obrovské množstvo prekrásnych farieb. Ale ako to vlastne

funguje, že tieto farby vnímame? Zoberme si ako príklad obyčajné jablko.

Keď je úplná tma, jablko nebude mať žiadnu farbu.

Rovnako však aj keď je svetlo a ak máme zatvorené oči, nie

sme schopní vidieť farbu jablka. Napokon, keď nie je jablko, nie

je ani farba. A tak zisťujeme, že na to aby sme videli farby

musia byť prístupné tri zložky: "zdroj svetla", "náš očný vnem"

a "predmet". Ale prečo vnímame farby odlišne? Prečo je jablko

červené a citrón žltý? A taktiež, akým spôsobom si

uvedomujeme farby, ktoré vidíme?

Ako si uvedomujeme farby

Prečo sa jablko javí ako červené?

Ako si uvedomujeme farby? Jednoducho vzaté, svetlo, ktoré sa odrazí z povrchu predmetu vojde do

Vašich očí; pridružená informácia sa prepraví do mozgu a mozog si uvedomí farbu. Jablko sa javí ako červené,

pretože povrch jablka odráža červené svetlo a absorbuje svetlo ostatných farieb.

Farebné spektrum

Keď slnečné svetlo prejde skleneným hranolom, vytvorí

sa skupina farieb podobná dúhe. Toto vynašiel Isaac Newton,

ktorý taktiež sformuloval teóriu univerzálnej gravitácie. Táto

skupina farieb sa nazýva farebné spektrum a štiepenie svetla

týmto spôsobom sa nazýva "disperzia". Dúha je farebné

spektrum vytvorené prechodom slnečného svetla cez hranoly

vody obsahujúce vodnú paru (vodné kvapôčky).

Vo fyzike je svetlo elektromagnetickou vlnou.

Vzdialenosť týchto vĺn z údolia do údolia (alebo z vrcholu na

vrchol) sa nazýva vlnová dĺžka. Farby, ktoré vnímame sa odlišujú

v závislosti od vlnovej dĺžky svetla ktoré vidíme. Dôvodom, prečo

ľudské bytosti dokážu vidieť spektrum farieb je, že isté

špecifické vlnové dĺžky svetla stimulujú sietnice našich očí,

ktoré zapríčiňujú, že vnímame farby. Farby sú v spektre

zoradené v poradí červená, oranžová, žltá, zelená, modrá,

indigo, fialová. Tento jav ústi z faktu, že každá z týchto farieb

má odlišnú vlnovú dĺžku. Svetlo s najdlhšou vlnovou dĺžkou

vnímame ako červené a to s najkratšou vlnovou dĺžkou ako

fialové. Rozpätie vlnových dĺžok, ktoré je ľudské oko schopné

zachytiť sa nazýva "viditeľné svetlo – viditeľné spektrum".

Svetlo s vlnovou dĺžkou väčšou ako najdlhšie svetlo

v rozpätí viditeľného svetla sa nachádza v takzvanom

infračervenom rozmedzí.

Opačne, svetlo s vlnovou dĺžkou kratšou ako najkratšie svetlo

z rozpätia viditeľného svetla sa nachádza v takzvanom

ultrafialovom intervale. Ľudské oko nie je schopné vidieť infračervené alebo ultrafialové svetlo. Avšak, sme

schopní vnímať enormné rozmedzie odlišných farieb v závislosti od sily rozdielnych vlnových dĺžok (pomery v

ktorých sú spolu zmiešané).

Rôzne spôsoby videnia farieb

Farby sa môžu javiť troma spôsobmi: ako "farba svetelného zdroja," ako "odrazená farba," a ako "filtrovaná

farba".

Farba svetelného zdroja

Pojem "farba svetelného zdroja" sa vzťahuje k farbe svetla vyžarovaného

objektom ako je slnko alebo žiarivka. Farby, ktoré vidíme sú určené

zložením vlnových dĺžok obsiahnutých v svetle z predmetu.

Odrazená farba

"Odrazená farba" je farba, ktorú vnímame keď sa svetlo príslušnej

vlnovej dĺžky odráža z objektu iného ako je zdroj svetla. Farby, ktoré

vidíme sú určené rozpätím vlnových dĺžok, ktoré sa odrážajú z predmetu a

rozmedzím vlnových dĺžok, ktoré sú ním pohltené. Predmet, ktorý

pohltí všetky vlnové dĺžky svetla sa javí ako čierny a predmet, ktorý všetky

z nich odrazí ako biely.

Filtrované farby

Pojem "filtrovaná farba" sa vzťahuje k farbe, ktorú vidíme po tom, ako

svetlo prebehlo cez predmet. Farba toho predmetu je určená rozmedzím

vlnových dĺžok, ktoré cez neho prebehli a rozmedzím vlnových dĺžok,

ktoré predmet pohltil. Príklad filtrovanej farby poskytujú svetlá na križovatke.

Rozdiely medzi farbami

Prečo sa nám zdá že to isté jablko má inú farbu keď je osvetlené slnečným svetlom a inú keď je osvetlené

žiarivkou? Niekoľko faktorov takých ako rozdielny zdroj svetla, odlišný uhol, rôzna veľkosť predmetu a odlišné

pozadie za daným predmetom, môžu ovplyvniť spôsob akým sa nám javia farby. Môžu spraviť farby, od ktorých by

sme očakávali, že ich budeme vnímať identicky, javiť sa ako odlišné a naopak.

Odlišné svetelné zdroje

Už ste mali niekedy tú skúsenosť pri kúpe jablka, že vyzeralo červeno a

lahodne v potravinách a potom oveľa menej lahodne doma, keď ste sa na

neho pozreli pod žiarivkou? Charakteristické vlastnosti svetla zo zdrojov ako

slnko, žiarivky a žiarovky sa líšia. Keď sa pozeráte na to isté jablko pod týmito

troma rôznymi zdrojmi svetla, bude sa vám zdať, že má jemne odlišné farby.

Odlišný uhol

Keď sa pozeráte napríklad na auto z nepatrne

rozličných pozícií, farba laku sa Vám môže javiť jasná z

jedného uhlu a tmavá z druhého. Táto tendencia je obzvlášť

silná pri farbách s priehľadným alebo metalízovým efektom. To

znamená, že je dôležité pozerať sa na farby z toho istého uhlu za

účelom správneho vzájomného vyhodnotenia. Taktiež, farby

môžu byť vnímané odlišne v závislosti na smere z ktorého sú

osvetlené (pozícia osvetlenia).

Odlišná veľkosť

Niekedy sa nám odtieň tapety, ktorá sa nám pri

pohľade na vzorku zdala pekná, môže javiť nevkusne až keď je

už tapeta naozaj na stene. Väčšie plochy farby majú tendenciu

javiť sa svetlejšie a sýtejšie ako menšie plochy. Toto je dôvod,

prečo býva často ťažké, vybrať ideálny obal na väčšie

povrchy pozeraním na malé vzorky.

Odlišné pozadia

Keď napríklad zobrazíme jablko na svetlom pozadí,

bude sa nám zdať tmavšie ako keby sme ho zobrazili na tmavom

pozadí. Toto sa deje kvôli takzvanému " ́kontrastnému efektu"

farieb. Pozrime sa na pár spôsobov, ako môže kontrastný

efekt ovplyvniť to ako vidíme farby.

Postupný kontrastný efekt

Pozerajte sa na zelený štvorec približne 30 sekúnd a potom sa

pozrite na bod v strede štvorca na pravo. Mali by ste vidieť

červený štvorec. Červená a zelená sú farby v kontrastnom

pomere. Tento jav druhej farby javiacej sa inakšie po pozeraní

na odlišnú farbu po istú dobu je spôsobený pretrvávajúcim

vnemom zanechaným z pozerania na prvú farbu.

Svetelný kontrastný efekt

Ten istý odtieň šedej sa javí svetlejšie na čiernom pozadí a

tmavšie na bielom pozadí. V tomto prípade, zdanlivá jasnosť

farby na ktorú sa pozeráme je predstieraná pozadím.

Kontrastný efekt odtieňu

Na červenom pozadí sa nám oranžová javí tak trochu žltšie a

ten istý odtieň oranžovej na žltom pozadí sa nám javí tak

trochu červenšie. Toto objasňuje spôsob, akým môže farebné

pozadie pôsobiť na vzhľad farby.

Kontrastný efekt sýtosti

Toto je ďalší efekt spôsobený dvoma farbami protikladnej

ostrosti umiestnených vedľa seba. Keď umiestnime modrý

štvorec na pozadie ostrej farby, zdá sa nám tak trochu matný

a nejasný, ale javí sa nám celkom ostro keď je umiestnený na

matnom pozadí. Tento efekt sa deje, pretože tá istá farba sa javí

matnejšie pri kontrastne s pozadím ostrej farby

a ostrejšie pri kontraste s pozadím matnej farby.

Kategorizácia farieb

Nechromatické a chromatické farby

Zhruba vzaté, farby sa delia na nechromatické a chromatické

farby. Nechromatické farby sú biela a čierna a rôzne odtiene

šedej nachádzajúcich sa medzi nimi. Všetky farby, ktoré nie sú

nechromatické, sa zatrieďujú medzi chromatické farby.

Tri kvality farieb

Teraz sa bližšie pozrime na výraz farieb. Na ľavo sú dva červené

kruhy. Na prvý pohľad sa môže zdať, že majú ten istý odtieň

červenej, ale keď sa pozrieme bližšie, vidíme rozdiel. Za prvé,

aký odtieň majú tie dva kruhy? Obidva sú červené.

A čo ich jasnosť? Ten na ľavo je jasnejší ako ten na pravo.

Nakoniec, aká je ich intenzita? Kruh na ľavo má vynikajúcu intenzitu a ten na pravo sa javí skôr matne. Toto

ukazuje, že dve farby, ktoré sa môžu zdať na prvý pohľad rovnaké sa môžu javiť odlišne pri bližšom skúmaní. Keď

to zhrnieme, farba môže byť vyjadrená ako kombinácia odtieňa, jasu a intenzity.

Odtieň

Jablká sú červené, citróny žlté a obloha je modrá. Keď si

predstavujeme rôzne farby, často si ich predstavujeme v

odtieňoch. Odtieň je pojem, ktorý sa používa pre slová ako

červená, žltá alebo modrá a opisuje rôzne tieňové sfarbenia.

Červená a žltá sú úplne odlišné odtiene, ale keď zmiešame

červenú a žltú farbu dokopy, dostaneme oranžovú. Zmiešanie

žltej a zelenej nám dá žlto-zelenú alebo hráškovú zelenú a

zmiešanie zelenej a modrej nám dáva modro-zelenú. A tak sú

všetky odtiene vzájomné príbuzné a môžu sa zoradiť a vytvoriť

kruh. Výsledok sa nazýva "kruh farieb."

Pojmové zobrazenie farebného priestoru založené na

L*a*b* modeli

L*a*b* model je momentálne najpopulárnejší systém využívaný

na vyjadrenie farieb predmetov. Štandardizovaný bol v roku

1976 medzinárodnou komisiou Commission Internationale

d'Eclairage (CIE) ako L*a*b* model, pričom jas je v názve vyjadrený ako "luminance" alebo L* a odtieň a sýtosť sú

vyjadrené ako a* and b*. Čím väčšie numerické hodnoty, tým živšia a intenzívnejšia farba a čím bližšie sú

numerické hodnoty k nule, tým nevýraznejšia farba. Obrázok na ľavo je trojdimenzionálny obraz farebného

priestoru založený na L*a*b* modeli.

Jas (Hodnota)

Niektoré farby sa javia jasnejšie, iné tmavšie. Toto je

dôvod, prečo je jas jednou z kvalít používaných na triedenie

farieb. Na príklad, citrón sa môže zdať jasnejšie žltý ako

grapefruit. Ako sa líši žltá farba citróna od červenej farby dobrého

červeného vína? Žltá farba citróna je jasnejšia. Preto, jasnosť sa môže používať na porovnávanie farieb rôznych

odtieňov.

Sýtosť

Zoberme si citrón a kus khaki látky s tým istým

odtieňom. Rozdiel vo vneme farieb citróna a khaki látky môže

byť vysvetlený menej jasom žltej farby citróna ako jej

intenzitou, ktorá sa veľmi odlišuje od farebnej intenzity kusu

látky. A preto, okrem odtieňa a jasnosti, musíme pridať tretiu

vlastnosť, intenzitu, ktorá sa takisto nazýva aj sýtosť.“

Miešanie farieb

Existujú dva spôsoby skombinovania troch elementárnych farieb (nazývame ich tri základné farby), ktoré

vytvárajú ďalšie farby: sčítacie miešanie farieb a odčítacie miešanie farieb. Tri základné farby, ktoré sa používajú

pri sčítacom miešaní farieb sú modrá (B), zelená (G) a červená (R), pričom farby používajúce sa pri odčítacom

miešaní farieb sú žltá (Y), rúžovo-fialová (M) a tyrkysová (C). V tejto časti budeme preverovať prepojenie medzi

"troma základnými farbami svetla" a "troma základnými farbami pigmentu" a tým, ako súvisia so sčítacím

miešaním farieb a odčítacím miešaním farieb.

Tri základné farby svetla

Tri základné farby svetla sú modrá (B), zelená (G) a červená (R).

Tieto tri farby sa používajú na reprodukciu rozpätia viditeľných

farieb použitím sčítacieho miešania farieb. Keďže sčítacie

miešanie farieb funguje vzájomným prekladaním rôznych farieb

svetla, čím viac svetla sa zmieša, tým jasnejší bude výsledok. Rovnomerným zmiešaním troch základných farieb

svetla dostaneme biele svetlo. Príkladom reprodukcie farieb použitím sčítacieho miešania farieb troch základných

farieb svetla je farebná televízia.

Tri základné farby pigmentu

Tri základné farby pigmentu sú žltá (Y), rúžovo-fialová (M) a

tyrkysová (C). Tieto tri farby sa odčítacím miešaním farieb

kombinujú na reprodukciu rozpätia viditeľných farieb. Odčítacie

miešanie farieb sa líši od sčítacieho miešania farieb, pretože

zahŕňa miešanie povrchových farieb (odzrkadlené farby: farby

vyplývajúce zo špecifického rozpätia vlnových dĺžok

absorbovaných farbivom) rôznych zafarbení. Čím viac farbiva, tým

tmavší výsledok a rovnomerné zmiešanie troch základných farieb vytvára čiernu. Príkladom reprodukcie farieb,

použitím odčítacieho miešania farieb troch základných farieb pigmentu, sú farebné kopírky a farebné

tlačiarne.

Žltá (Y)

Žlté pigment pohlcuje modré svetlo a odráža zelené a červené

svetlo. Toto spôsobuje, že farba sa ľudskému oku javí žlto.

Rúžovo- fialová (M)

Rúžovo-fialové farbivo pohlcuje zelené svetlo a odráža červené a

modré svetlo. Toto spôsobuje, že farba sa ľudskému oku javí

rúžovo-fialová.

Tyrkysová (C)

Tyrkysové farbivo pohlcuje červené svetlo a odráža zelené

a modré svetlo. Toto spôsobuje, že farba sa ľudskému oku

javí tyrkysová.

Doplnkové farby

Výraz doplnkové farby sa vzťahuje na dve farby, ktorým

skombinovaním sa vytvára achromatická farba. Zmiešaním

troch základných farieb pigmentu (žltá, rúžovo-fialová a

tyrkysová) dosiahneme, že sa tri základné farby svetla (modrá,

zelená a červená) zabsorbujú. Nedostatok odrazeného svetla

spôsobí, že zmes sa bude javiť ako čierna. A tak vidíme, že tri

základné farby svetla a tri základné farby pigmentu sa dopĺňajú.

Žltá a modrá, rúžovo-fialová a zelená a tyrkysová a červená sú

farebné doplnkové páry. Navyše, zmiešaním dvoch farieb

zobrazených v diagrame na hociktorej strane ktorejkoľvek farby,

sa vytvorí farba medzi nimi. Teda zmiešanie tyrkysovej a žltej

vytvorí zelenú a zmiešanie modrej a červenej vytvorí rúžovo-fialovú.

Oddeľovanie farieb

Oddeľovanie farieb je opakom miešania farieb. Vzťahuje sa k procesu jednotlivého vynímania špecifických

farieb zo zmiešanej farby, a tým k procesu navrátenia do pôvodných zložiek farby. Na oddeľovanie farieb sa

používajú farebné filtre, tak ako aj farebné celofány. Každý filter nechá cez seba prejsť iba jednu farbu; pohltí

všetky ostatné farby. Oddeľovanie farieb pre farebné kopírky alebo farebné tlačiarne sa aplikuje používaním

modrých, zelených a červených filtrov (súhlasnými s troma základnými farbami svetla).

Modrý filter

Prejde cez neho iba modré svetlo; všetky ostatné farby sa pohltia.

Zelený filter

Prejde cez neho iba zelené svetlo; všetky ostatné farby sa pohltia.

Červený filter

Iba červené svetlo cez neho prejde; všetky ostatné farby sa pohltia.