Многие закономерности восприятия цвета объясняются трехкомпонентной теорией. В нашем зрительном органе существуют три аппарата, ощущающих красный, зеленый и синий цвета. Каждый из них под воздействием света возбуждается в большей или меньшей степени, в зависимости от длины волн излучения. Затем возбуждения суммируются. Сумма возбуждений представляется нам ощущением того или иного цвета.
Чувствительность глаза к цветовому тону зависит от положения цвета в спектре. Человеческий глаз лучше всего различает цвета в средней части спектра: от голубого до оранжевого. Здесь достаточно изменения длины волны на 1-2 нм для того, чтобы почувствовать изменения цвета. В области красного и фиолетовых цветов разностный порог резко увеличивается, доходя до десятков и сотен нанометров. Это объясняется тем, что в средневолновой области отношения красного, зеленого и синего меняются наиболее быстро. У краев спектра эти отклонения изменяются гораздо медленнее, поэтому мы плохо замечаем изменение длины волны.
Цветовой тон воспринимается неодинаково при различной яркости цвета. При ослаблении мощности светового потока видимый спектр, прежде чем стать совсем бесцветным, сводится всего к трем цветам: красному, зеленому и фиолетово-синему. То же самое происходит при существенном снижении освещенности окрашенных в разные цвета поверхностей: воспринимаются только три основных цвета, переходы между ним исчезают.
При сильном снижении насыщенности цветов и при увеличении их яркости также происходит сдвиг цветового тона. При подмешивании белого к спектральным цветам оранжевый и красный желтеют. А синий и фиолетовый голубеют. При сильном освещении происходит подмесь белого к отражательному от поверхностей свету и наблюдается изменение цветового тома.
Характеристики цвета изменяются под воздействие хроматической адаптации. Снижение чувствительности глаза к цвету при более или менее длительном наблюдении его:
- насыщенность всех цветов снижается;
- светлые цвета темнеют, а темные светлеют;
- теплые цвета становятся более холодными, а холодные - более теплыми.
Происходит сдвиг всех трех характеристик цвета. Это объясняется трехкомпонентной теорией. При длительной фиксации цвета какой-либо из цветочувствительных аппаратов испытывает нарастающее утомление, нарушается первоначальное соотношение возбуждений, и это приводит к изменению характеристик цвета.
Если цвет фиксируется наблюдателем слишком долго, хроматическая адаптация перерастает в цветовое утомление. В результате цветового утомления первоначально цветовое ощущение может измениться до неузнаваемости, так можно перепутать даже дополнительные цвета.
При повышенной яркости наименьшим утомляющим действием обладает желтый цвет, а к краям спектра утомляющее действие резко повышается. В обычной ситуации, при естественных условиях наблюдения цвета, утомляющее действие цвета зависит не от цветового тона, а только от насыщенности.
Периферия сетчатки глаза утомляется гораздо быстрее, чем центральные части.
Большое значение для зрительных восприятий имеет явление цветовой индукции. Цветовой индукцией называется изменение характеристик цвета под влиянием наблюдения другого цвета или взаимное влияние цветов.
Различают два принципиально разных вида индукции: отрицательную и положительную. При отрицательной индукции характеристики двух взаимно индуцирующих цветов изменяются в противоположном направлении.
Если сопоставлять темное и светлое пятна, то темное покажется еще темнее, а светлое - еще светлее, чем на самом деле.
При положительной индукции характеристики цветов сближаются, происходит их подравнивание. Какая произойдет индукция - положительная или отрицательная, - зависит от меры различия характеристик цвета. Если различие достаточно заметно, глаз стремится еще больше увеличить его, если же оно малозаметно, глаз уничтожает эту небольшую разницу.
Различают одновременную и последовательную индукции.
Одновременная индукция наблюдается во всякой цветовой композиции при сопоставлении различных цветовых пятен. Фактически она происходит всегда, постоянно сопровождая процесс зрительного восприятия. Наличие контраста между пятнами необходимо для того, чтобы их увидеть, контраст - основное условие зрительного восприятия.
Последовательную индукцию можно наблюдать на простом опыте. Если положить цветной квадрат на белый фон и фиксировать на нем взгляд полминуты, то затем на белом фоне можно будет увидеть, контрастный цвету выкраски.
Основная закономерность отрицательной индукции заключается в том, что цвет любого пятна на хроматическом фоне изменяется в сравнении с цветом того же пятна на белом фоне. Изменение цветового тона можно рассчитать двумя способами: а) прибавить к цвету пятна цвет, противоположный фону; б) вычесть из цвета пятна цвет фона.
Мера индукционного окрашивания может быть различной. На нее влияют следующие факторы:
1. Расстояние между пятнами. Чем меньше расстояние между пятнами, тем больше контраст.
2. Четкость контура. Четкий контур увеличивает яркостный контраст и уменьшает хроматический.
3. Отношение яркостей цветовых пятен. Чем ближе значение яркости пятен, тем сильнее хроматическая индукция. И наоборот, увеличение яркостного контраста приводит к уменьшению хроматического.
4. Отношение площадей пятен. Чем больше площадь одного пятна относительно площади другого, тем сильнее его индукционное действие.
5. Насыщенность пятна. Насыщенность пятна пропорциональна его индукционному действию.
6. Время наблюдения. При длительном фиксировании пятен контраст уменьшается и может даже исчезнуть совсем. Лучше всего индукция воспринимается при быстром взгляде.
7. Область сетчатки, фиксирующая цветовые пятна. Периферические области сетчатки чувствительнее к индукции, чем центральная, поэтому отношение цветов более точно оценивается, если смотреть несколько в сторону от места их контакта.
В практике нередко возникает задача ослабления или устранения индукционного окрашивания. Этого можно достичь следующими способами: а) подмешиванием цвета фона в цвет пятна; 6) обведением пятна четким темным контуром; в) обобщением силуэта пятен, сокращением их периметра; г) взаимным удаление пятен в пространстве.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что такое цветовая индукция?
2. Чем отличается положительная цветовая индукция от отрицательной?
3. Одновременная индукция.
4. Последовательная индукция.
5. Назовите основные факторы, влияющие на меры индукционного окрашивания.