ในปี 1676 เซอร์ไอแซก นิวตันใช้ปริซึมสามเหลี่ยมเพื่อแยกแสงแดดสีขาวออกเป็นสเปกตรัมสี
สีต่างๆ ถูกสร้างขึ้นโดยคลื่นแสงซึ่งเป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทหนึ่งโดยเฉพาะ
ดวงตามนุษย์สามารถรับรู้แสงได้เฉพาะในช่วงความยาวคลื่นระหว่าง 400 ถึง 700 มิลลิไมครอนเท่านั้น โดย 1 มิลลิไมครอน หรือ 1 mt = 1/1,000,000 มม.

ความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับสีแต่ละสีของสเปกตรัมและความถี่ที่สอดคล้องกัน (จำนวนการสั่นสะเทือนต่อวินาที) สำหรับแต่ละสีปริซึมจะมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง

แต่ละสีของสเปกตรัมมีลักษณะเฉพาะด้วยความยาวคลื่นของตัวเอง กล่าวคือ สามารถระบุได้อย่างแม่นยำด้วยความยาวคลื่นหรือความถี่การสั่นสะเทือน คลื่นแสงเองก็ไม่มีสี สีจะปรากฏก็ต่อเมื่อดวงตาและสมองของมนุษย์รับรู้คลื่นเหล่านี้เท่านั้น การรับรู้คลื่นเหล่านี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด เรารู้เพียงว่าสีที่ต่างกันเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากความแตกต่างเชิงปริมาณของความไวแสง

ยังคงต้องตรวจสอบคำถามที่สำคัญเกี่ยวกับสีลำตัวของวัตถุ ตัวอย่างเช่น หากเราวางฟิลเตอร์กรองผ่านสีแดงและฟิลเตอร์กรองผ่านสีเขียวไว้หน้าโคมไฟอาร์ค ฟิลเตอร์ทั้งสองรวมกันจะทำให้เกิดสีดำหรือความมืด สีแดงดูดซับรังสีทั้งหมดของสเปกตรัม ยกเว้นรังสีในช่วงเวลาที่สอดคล้องกับสีแดง และตัวกรองสีเขียวจะคงสีทั้งหมดไว้ยกเว้นสีเขียว ดังนั้นจึงไม่พลาดแม้แต่รังสีเดียวและเราก็จะพบกับความมืด สีที่ดูดซับในการทดลองทางกายภาพเรียกอีกอย่างว่าการลบ

สีของวัตถุเกิดขึ้นจากกระบวนการดูดกลืนคลื่นเป็นหลัก ภาชนะสีแดงจะปรากฏเป็นสีแดงเนื่องจากดูดซับสีอื่นๆ ทั้งหมดของลำแสงและสะท้อนกลับเฉพาะสีแดงเท่านั้น เมื่อเราพูดว่า "ถ้วยนี้สีแดง" สิ่งที่เราหมายถึงจริงๆ ก็คือองค์ประกอบโมเลกุลของพื้นผิวของถ้วยนั้นดูดซับรังสีแสงทั้งหมดได้ ยกเว้นสีแดง ตัวถ้วยไม่มีสี สีจะถูกสร้างขึ้นเมื่อมีการส่องสว่าง หากกระดาษสีแดง (พื้นผิวที่ดูดซับรังสีทั้งหมดยกเว้นสีแดง) ได้รับแสงสีเขียว กระดาษนั้นก็จะกลายเป็นสีดำสำหรับเรา เนื่องจากสีเขียวไม่มีรังสีที่สอดคล้องกับสีแดงที่กระดาษของเราสามารถสะท้อนได้ สีทาทั้งหมดเป็นเม็ดสีหรือวัสดุ เหล่านี้เป็นสีดูดซับ (ดูดซับ) และเมื่อผสมคุณควรปฏิบัติตามกฎการลบ เมื่อมีการผสมสีหรือการผสมสีเพิ่มเติมที่มีแม่สีสามสี ได้แก่ สีเหลือง สีแดง และสีน้ำเงิน ในสัดส่วนที่กำหนด ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นสีดำ ในขณะที่การผสมสีที่ไม่เป็นรูปธรรมที่คล้ายกันซึ่งได้รับในการทดลองของนิวตันกับปริซึมจะทำให้เกิดสีขาว เนื่องจาก การรวมสีในที่นี้เป็นไปตามหลักการบวก ไม่ใช่การลบ

สองสีที่รวมกันเป็นสีขาวเรียกว่าสีคู่กัน หากเราลบสีหนึ่งสีออกจากสเปกตรัม เช่น สีเขียว และรวบรวมสีที่เหลือผ่านเลนส์ เช่น แดง ส้ม เหลือง น้ำเงิน และม่วง จากนั้นสีผสมที่เราได้รับจะกลายเป็นสีแดง นั่นคือ สีตรงข้ามกับสีเขียวที่เราลบออก ถ้าเราเอาสีเหลืองออก สีที่เหลือ ได้แก่ แดง ส้ม เขียว น้ำเงิน และม่วง จะทำให้เราได้สีม่วง ซึ่งก็คือสีตรงข้ามกับสีเหลือง แต่ละสีเป็นส่วนเสริมของสีอื่นๆ ทั้งหมดในสเปกตรัม ในสีผสม เราไม่สามารถมองเห็นส่วนประกอบแต่ละส่วนได้

ไม่มีดอกไม้เช่นนี้ในธรรมชาติ แต่ละเฉดสีที่เราเห็นนั้นถูกกำหนดโดยความยาวคลื่นหนึ่งหรืออย่างอื่น เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของคลื่นที่ยาวที่สุดและเป็นตัวแทนของหนึ่งในสองด้านของสเปกตรัมที่มองเห็นได้

เกี่ยวกับธรรมชาติของสี

การปรากฏตัวของสีนี้หรือสีนั้นสามารถอธิบายได้ตามกฎของฟิสิกส์ สีและเฉดสีทั้งหมดเป็นผลมาจากข้อมูลการประมวลผลของสมองที่ผ่านดวงตาในรูปแบบของคลื่นแสงที่มีความยาวต่างกัน เมื่อไม่มีคลื่น ผู้คนจะมองเห็น และเมื่อเปิดรับแสงสเปกตรัมทั้งหมดพร้อมกัน พวกเขาจะเห็นเป็นสีขาว

สีของวัตถุถูกกำหนดโดยความสามารถของพื้นผิวในการดูดซับคลื่นที่มีความยาวที่แน่นอนและขับไล่สิ่งอื่นทั้งหมด การส่องสว่างก็มีความสำคัญเช่นกัน ยิ่งแสงสว่างมากเท่าไร คลื่นก็จะยิ่งสะท้อนมากขึ้นเท่านั้น และวัตถุก็จะยิ่งสว่างมากขึ้นเท่านั้น

มนุษย์สามารถแยกแยะสีได้มากกว่าหนึ่งแสนสี เฉดสีแดง เบอร์กันดี และเชอร์รี่อันเป็นที่รักนั้นเกิดจากคลื่นที่ยาวที่สุด อย่างไรก็ตาม การที่ดวงตามนุษย์จะเห็นสีแดงได้นั้นจะต้องไม่เกิน 700 นาโนเมตร นอกเหนือจากเกณฑ์ดังกล่าวแล้ว สเปกตรัมอินฟราเรดซึ่งผู้คนมองไม่เห็นก็เริ่มต้นขึ้น ขอบเขตตรงข้ามที่แยกเฉดสีม่วงออกจากสเปกตรัมอัลตราไวโอเลตอยู่ที่ระดับประมาณ 400 นาโนเมตร

สเปกตรัมสี

นิวตันค้นพบสเปกตรัมของสีซึ่งเป็นชุดสีบางชุดซึ่งกระจายตามความยาวคลื่นที่เพิ่มขึ้นระหว่างการทดลองอันโด่งดังกับปริซึม เขาเป็นผู้ระบุสีที่แตกต่างอย่างชัดเจน 7 สีและในนั้น 3 สีหลัก สีแดงเป็นทั้งสีที่โดดเด่นและเป็นสีพื้นฐาน เฉดสีทั้งหมดที่ผู้คนแยกแยะได้คือบริเวณที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าอันกว้างใหญ่ ดังนั้นสีจึงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวไม่ต่ำกว่า 400 แต่ไม่เกิน 700 นาโนเมตร

นิวตันสังเกตว่าลำแสงที่มีสีต่างกันมีระดับการหักเหของแสงต่างกัน เพื่อให้ถูกต้องยิ่งขึ้น กระจกจึงหักเหแสงต่างกัน ความยาวคลื่นที่ยาวที่สุดมีส่วนทำให้รังสีทะลุผ่านสสารได้ความเร็วสูงสุด และเป็นผลให้ความสามารถในการหักเหของแสงต่ำที่สุด สีแดงแสดงถึงรังสีที่มีการหักเหน้อยที่สุดที่มองเห็นได้

คลื่นที่ก่อตัวเป็นสีแดง

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีลักษณะเฉพาะด้วยพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความยาว ความถี่ และความยาวคลื่น (แล) โดยทั่วไปเข้าใจว่าเป็นระยะทางที่สั้นที่สุดระหว่างจุดต่างๆ ซึ่งจะแกว่งในเฟสเดียวกัน หน่วยพื้นฐานของความยาวคลื่น:

• ไมครอน (1/1000000 เมตร);
• มิลลิไมครอน หรือนาโนเมตร (1/1000 ไมครอน)
• อังสตรอม (1/10 มิลลิไมครอน)

ความยาวคลื่นสูงสุดที่เป็นไปได้ของแสงสีแดงคือ 780 มม. (7800 อังสตรอม) เมื่อผ่านสุญญากาศ ความยาวคลื่นต่ำสุดของสเปกตรัมนี้คือ 625 มม. (6250 อังสตรอม)

ตัวบ่งชี้ที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความถี่การแกว่ง มันสัมพันธ์กับความยาว ดังนั้นจึงสามารถระบุคลื่นด้วยปริมาณใดๆ เหล่านี้ได้ ความถี่ของคลื่นแสงสีแดงอยู่ระหว่าง 400 ถึง 480 Hz พลังงานโฟตอนในกรณีนี้มีช่วงตั้งแต่ 1.68 ถึง 1.98 eV

อุณหภูมิสีแดง

ตามกฎแล้วเฉดสีที่บุคคลรับรู้โดยไม่รู้ตัวว่าอบอุ่นหรือเย็นนั้นมีระบอบอุณหภูมิที่ตรงกันข้าม สีที่เกี่ยวข้องกับแสงแดด ได้แก่ สีแดง สีส้ม สีเหลือง มักถือว่าอบอุ่น และสีตรงข้ามถือว่าเย็น

อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีรังสีพิสูจน์ให้เห็นว่าตรงกันข้าม: สีแดงมีเฉดสีที่ต่ำกว่าสีน้ำเงินมาก ที่จริงแล้ว สิ่งนี้สามารถยืนยันได้ง่ายว่า ดาวฤกษ์อายุน้อยที่ร้อนแรงนั้นมีสีแดง ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่ซีดจางนั้นเป็นสีแดง เมื่อถูกความร้อน โลหะจะเปลี่ยนเป็นสีแดงก่อน จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นสีเหลือง และเปลี่ยนเป็นสีขาว

ตามกฎของ Wien มีความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างระดับความร้อนของคลื่นกับความยาวของคลื่น ยิ่งวัตถุร้อนมากขึ้น พลังงานก็จะมาจากการแผ่รังสีจากบริเวณความยาวคลื่นสั้นมากขึ้นเท่านั้น และในทางกลับกัน สิ่งที่เหลืออยู่คือต้องจำไว้ว่าคลื่นที่ยาวที่สุดอยู่ที่ไหนในสเปกตรัมที่มองเห็นได้: สีแดงจะอยู่ในตำแหน่งที่ตัดกันกับโทนสีน้ำเงินและเป็นสีที่อบอุ่นน้อยที่สุด

เฉดสีแดง

ขึ้นอยู่กับค่าเฉพาะของความยาวคลื่น สีแดงจะมีเฉดสีต่างๆ เช่น สีแดง สีแดงเข้ม เบอร์กันดี สีอิฐ สีเชอร์รี่ เป็นต้น

เฉดสีมีลักษณะเป็น 4 พารามิเตอร์ เหล่านี้คือ:

1. เว้เป็นสถานที่ที่สีครอบครองสเปกตรัมในบรรดาสีที่มองเห็นได้ 7 สี ความยาวของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นตัวกำหนดโทนเสียง
2. ความสว่างถูกกำหนดโดยความแรงของการปล่อยพลังงานของโทนสีใดสีหนึ่ง ความสว่างที่ต่ำมากส่งผลให้คนมองเห็นสีดำ ด้วยความสว่างที่เพิ่มขึ้นทีละน้อย เบอร์กันดีจะปรากฏขึ้นด้านหลัง หลังจากนั้น - สีแดงและด้วยพลังงานที่เพิ่มขึ้นสูงสุด - สีแดงสด
3. ความสว่าง - แสดงถึงความใกล้ชิดของเฉดสีเป็นสีขาว สีขาวเป็นผลมาจากการผสมคลื่นของสเปกตรัมต่างๆ เมื่อเอฟเฟกต์นี้ค่อยๆ เพิ่มขึ้น สีแดงจะเปลี่ยนเป็นสีแดงเข้ม จากนั้นเป็นสีชมพู จากนั้นเป็นสีชมพูอ่อน และสุดท้ายเป็นสีขาว
4. ความอิ่มตัว - กำหนดระยะห่างของสีจากสีเทา โดยธรรมชาติแล้วสีเทาคือแม่สีสามสีผสมกันในปริมาณที่ต่างกัน ในขณะเดียวกันก็ลดความสว่างของการปล่อยแสงลงถึง 50%

แสงที่มองเห็นคือพลังงานของส่วนหนึ่งของสเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เราสามารถรับรู้ได้ด้วยตาของเรา กล่าวคือ มองเห็น มันง่ายมาก

ความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้

และตอนนี้มันยากขึ้น ความยาวคลื่นของแสงในบริเวณที่มองเห็นของสเปกตรัมอยู่ในช่วง 380 ถึง 780 นาโนเมตร มันหมายความว่าอะไร? ซึ่งหมายความว่าคลื่นเหล่านี้สั้นมากและความถี่สูงและ "นาโนเมตร" คือนาโนเมตร หนึ่งนาโนเมตรนั้นมีค่าเท่ากับ 10 -9 เมตร และในแง่มนุษย์ นี่คือหนึ่งในพันล้านเมตร นั่นคือหนึ่งเมตรคือสิบเดซิเมตร หนึ่งร้อยเซนติเมตร หนึ่งพันมิลลิเมตร หรือ... โปรดทราบ! หนึ่งพันล้านนาโนเมตร.

วิธีที่เราเห็นสีต่างๆ ภายในสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้

ดวงตาของเราไม่เพียงแต่สามารถรับรู้คลื่นเล็กๆ เหล่านี้เท่านั้น แต่ยังแยกแยะความยาวภายในสเปกตรัมได้อีกด้วย นี่คือวิธีที่เราเห็นสี - ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ แสงสีแดง หนึ่งในสามสีหลักของแสง มีความยาวคลื่นประมาณ 650 นาโนเมตร สีเขียว (หลักที่สอง) - ประมาณ 510 นาโนเมตร และสุดท้ายอันที่สามคือสีน้ำเงิน - 475 นาโนเมตร (หรือประมาณนั้น) แสงที่มองเห็นจากดวงอาทิตย์เป็นค็อกเทลชนิดหนึ่งที่มีสีทั้งสามนี้ผสมกัน

ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า และหญ้าเป็นสีเขียว?

จริงๆ แล้ว นี่เป็นคำถามสองข้อ ไม่ใช่คำถามเดียว ดังนั้นเราจะให้คำตอบสองข้อที่แตกต่างกันแต่เกี่ยวข้องกัน เราเห็นท้องฟ้าใสในเวลาเที่ยงวันเพราะแสงความยาวคลื่นสั้นจะกระเจิงได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อชนกับโมเลกุลก๊าซในชั้นบรรยากาศมากกว่าแสงความยาวคลื่นยาว ดังนั้นสีน้ำเงินที่เราเห็นบนท้องฟ้าจึงเป็นแสงสีน้ำเงินที่กระจัดกระจายและสะท้อนกลับหลายครั้งด้วยโมเลกุลของชั้นบรรยากาศ

แต่เมื่อพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตก ท้องฟ้าอาจมีสีแดง ใช่ สิ่งนี้เกิดขึ้น เชื่อฉันสิ สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ขอบฟ้า แสงจะต้องเดินทางเป็นระยะทางที่ไกลกว่าผ่านชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นกว่า (และมีฝุ่นมากกว่า) เพื่อมาถึงเรามากกว่าตอนที่ดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสุดยอด คลื่นสั้นทั้งหมดถูกดูดซับไว้ และเราต้องพอใจกับคลื่นยาวซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในส่วนสีแดงของสเปกตรัม

แต่สำหรับหญ้าทุกอย่างจะแตกต่างออกไปเล็กน้อย ปรากฏเป็นสีเขียวเนื่องจากดูดซับความยาวคลื่นทั้งหมดยกเว้นสีเขียว เธอไม่ชอบสีเขียว เธอเลยสะท้อนมันกลับเข้ามาในดวงตาของเรา ด้วยเหตุผลเดียวกัน วัตถุใดๆ ก็มีสีของตัวเอง เราจะเห็นว่าส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแสงนั้นไม่สามารถดูดซับได้ วัตถุสีดำจะปรากฏเป็นสีดำเนื่องจากพวกมันดูดซับความยาวคลื่นทั้งหมดโดยไม่สะท้อนแสงอะไรเลย ในขณะที่วัตถุสีขาวกลับสะท้อนสเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้ทั้งหมด นอกจากนี้ยังอธิบายด้วยว่าเหตุใดสีดำจึงได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์มากกว่าสีขาว

ท้องฟ้าเป็นสีฟ้า หญ้าเป็นสีเขียว สุนัขเป็นเพื่อนของมนุษย์

และมีอะไรอยู่นอกขอบเขตสเปกตรัมที่มองเห็นได้?

เมื่อคลื่นสั้นลง สีจะเปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีน้ำเงินเป็นสีม่วง และในที่สุดแสงที่มองเห็นก็หายไป แต่แสงนั้นไม่ได้หายไป แต่เคลื่อนเข้าสู่บริเวณสเปกตรัมที่เรียกว่าอัลตราไวโอเลต แม้ว่าเราจะไม่รับรู้ส่วนนี้ของสเปกตรัมแสงอีกต่อไป แต่มันเป็นสิ่งที่ทำให้หลอดฟลูออเรสเซนต์ ไฟ LED บางประเภท และวัตถุเรืองแสงในที่มืดทุกประเภทเรืองแสงได้ ถัดมาคือรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาซึ่งไม่ควรจัดการเลยจะดีกว่า

ที่ปลายอีกด้านของสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ ซึ่งเป็นจุดที่ปลายสีแดง รังสีอินฟราเรดเริ่มต้นขึ้น ซึ่งมีความร้อนมากกว่าแสง มันสามารถทอดคุณได้เป็นอย่างดี จากนั้นก็มาถึงการแผ่รังสีไมโครเวฟ (อันตรายมากสำหรับไข่) และยิ่งกว่านั้น - สิ่งที่เราเคยเรียกว่าคลื่นวิทยุ ความยาวมีหน่วยวัดเป็นเซนติเมตร เมตร และแม้กระทั่งกิโลเมตร

และทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับแสงสว่างอย่างไร?

เกี่ยวข้องมาก! เนื่องจากเราได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับสเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้และวิธีการรับรู้ของมัน ผู้ผลิตอุปกรณ์ให้แสงสว่างจึงทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงคุณภาพให้ตรงตามความต้องการที่เพิ่มมากขึ้นของเรา นี่คือลักษณะของหลอดไฟ "เต็มสเปกตรัม" ซึ่งแสงนั้นแทบจะแยกไม่ออกจากแสงธรรมชาติ สีของไฟมีให้เลือกเป็นตัวเลขจริงเพื่อการเปรียบเทียบและลูกเล่นทางการตลาด เริ่มมีการผลิตโคมไฟพิเศษเพื่อตอบสนองความต้องการต่างๆ เช่น โคมไฟสำหรับปลูกพืชในร่มที่ให้แสงอัลตราไวโอเลตและแสงจากแถบสีแดงมากขึ้นเพื่อการเจริญเติบโตและการออกดอกที่ดีขึ้น หรือ “โคมไฟความร้อน” ชนิดต่างๆ ที่ติดอยู่ในครัวเรือน เครื่องทำความร้อน เครื่องปิ้งขนมปัง และเตาย่างใน "Shaurma จาก Ashot"

สีคืออะไร?ก่อนอื่นคุณต้องกำหนดก่อนว่าสีอะไร ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาวิทยาศาสตร์ของสีมีอยู่ มีการประเมินปรากฏการณ์ของสีและการมองเห็นสีจำนวนมาก แต่ทั้งหมดสามารถสรุปได้เป็นคำจำกัดความง่ายๆ เดียว: สีคือชุดของปฏิกิริยาทางจิตและสรีรวิทยาของบุคคล การแผ่รังสีแสงที่เล็ดลอดออกมาจากวัตถุต่าง ๆ ที่ส่องสว่างได้ในตัว (แหล่งกำเนิดแสง) หรือสะท้อนจากพื้นผิวของวัตถุที่ไม่ส่องสว่างในตัวเอง รวมทั้ง (ในกรณีของสื่อโปร่งใส) ที่ส่งผ่านสิ่งเหล่านั้น ดังนั้นบุคคลจึงมีโอกาสที่จะเห็นวัตถุรอบตัวเขาและรับรู้ว่าเป็นสีเนื่องจากแสง - แนวคิดของโลกทางกายภาพ แต่สีนั้นไม่ใช่แนวคิดของฟิสิกส์อีกต่อไปเนื่องจากเป็นความรู้สึกส่วนตัวที่เกิดในตัวเรา จิตสำนึกภายใต้อิทธิพลของแสง

Judd และ Wyshetsky ให้คำจำกัดความของสีที่แม่นยำและรัดกุมมาก: “ - - สีไม่สามารถลดลงเหลือเพียงปรากฏการณ์ทางกายภาพหรือทางจิตวิทยาล้วนๆ มันแสดงถึงลักษณะของพลังงานแสง (ฟิสิกส์) ผ่านการรับรู้ทางสายตา (จิตวิทยา)”

จากมุมมองของฟิสิกส์ แสงเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทหนึ่งที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่ส่องสว่าง และยังเป็นผลจากปฏิกิริยาเคมีชุดหนึ่งด้วย การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้านี้มีลักษณะเป็นคลื่น กล่าวคือ แพร่กระจายในอวกาศในรูปแบบของการสั่นเป็นระยะ (คลื่น) ที่ทำโดยมันด้วยแอมพลิจูดและความถี่ที่แน่นอน หากคุณจินตนาการถึงคลื่นดังกล่าวในรูปของกราฟ คุณจะได้ไซนัสอยด์ ระยะห่างระหว่างจุดยอดสองจุดที่อยู่ติดกันของคลื่นไซน์นี้เรียกว่าความยาวคลื่น ซึ่งวัดเป็นนาโนเมตร (nm) และแสดงถึงระยะทางที่แสงเดินทางในช่วงการสั่นหนึ่งช่วง

สายตามนุษย์สามารถรับรู้ (มองเห็น) รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าได้เฉพาะในช่วงความยาวคลื่นแคบๆ เท่านั้น ซึ่งจำกัดเฉพาะบริเวณ 380 ถึง 760 นาโนเมตร ซึ่งเรียกว่าบริเวณความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ ซึ่งจริงๆ แล้วประกอบเป็นแสง เราไม่เห็นรังสีสูงถึง 380 และสูงกว่า 760 นาโนเมตร แต่เราสามารถรับรู้ได้โดยกลไกการสัมผัสอื่น ๆ (เช่นรังสีอินฟราเรด) หรือบันทึกโดยอุปกรณ์พิเศษ (รูปที่ 1.1)

ข้าว. 1.1. สเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและสเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้

ดวงตาของมนุษย์จะรับรู้การแผ่รังสีของแสงเป็นสีเดียวหรือสีอื่นก็ได้ ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น (ถ้าให้พูดให้ถูกต้องก็คือ มันทำให้คนเรารู้สึกถึงสีใดสีหนึ่ง) ตั้งแต่สีม่วงไปจนถึงสีแดง (ตารางที่ 1.1) ความสามารถนี้กำหนดความเป็นไปได้ในการมองเห็นสีของมนุษย์

สเปกตรัมเป็นลักษณะของสีในธรรมชาติ การแผ่รังสีจากแหล่งกำเนิดแสงหรือวัตถุต่างๆ มักไม่ค่อยมีสีเดียว กล่าวคือ แสดงโดยการแผ่รังสีของความยาวคลื่นเฉพาะเพียงช่วงเดียวและมีองค์ประกอบสเปกตรัมที่ค่อนข้างซับซ้อนเช่น ประกอบด้วยรังสีที่มีความยาวคลื่นต่างๆ หากเรานำเสนอภาพนี้ในรูปแบบของกราฟ โดยที่ความยาวคลื่นถูกพล็อตตามแกนกำหนด และความเข้มถูกพล็อตไปตามแกนแอบสซิสซา เราจะได้ความสัมพันธ์ที่เรียกว่า สเปกตรัมสีของรังสีหรือเพียงแค่สเปกตรัมสี สำหรับพื้นผิวที่ทาสีสเปกตรัมสีถูกกำหนดให้เป็นการขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนแสง ρ ต่อความยาวคลื่น lam สำหรับวัสดุโปร่งใส - ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่าน τ บนความยาวคลื่นและสำหรับแหล่งกำเนิดแสง - ความเข้มของรังสีที่ความยาวคลื่น ตัวอย่างสเปกตรัมสีของแหล่งกำเนิดแสงและวัสดุต่างๆ แสดงไว้ในรูปที่ 1 1.2 และรูป 1.3.

ข้าว. 1.2. เส้นโค้งสเปกตรัมการสะท้อนของสีต่างๆ: สีเขียวมรกต, สีแดงชาด, อุลตรามารีน

ข้าว. 1.3. ตัวอย่างการกระจายสเปกตรัมของความเข้มของการแผ่รังสีของแหล่งกำเนิดแสงต่างๆ แสงจากท้องฟ้าสีฟ้าใส แสงแดดเฉลี่ยในเวลากลางวัน แสงจากหลอดไส้

รูปร่างของเส้นโค้งสเปกตรัมสามารถใช้เพื่อตัดสินสีของรังสีที่สะท้อนจากพื้นผิวของวัตถุหรือที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงที่ส่องสว่างในตัวเอง ยิ่งเส้นโค้งนี้มีแนวโน้มเป็นเส้นตรงมากเท่าไร สีของรังสีก็จะยิ่งปรากฏเป็นสีเทามากขึ้นเท่านั้น ยิ่งแอมพลิจูดของสเปกตรัมเล็กลงหรือใหญ่ขึ้น สีของการแผ่รังสีของวัตถุก็จะยิ่งสว่างน้อยลงหรือมากขึ้นเท่านั้น หากสเปกตรัมการปล่อยก๊าซเป็นศูนย์ตลอดช่วงทั้งหมด ยกเว้นส่วนที่แคบบางส่วน เราจะสังเกตเห็นสิ่งที่เรียกว่า สีสเปกตรัมบริสุทธิ์ซึ่งสอดคล้องกับรังสีเอกรงค์ที่ปล่อยออกมาในช่วงความยาวคลื่นที่แคบมาก

อันเป็นผลมาจากกระบวนการที่ซับซ้อนของการโต้ตอบของฟลักซ์แสงกับบรรยากาศวัตถุโดยรอบและฟลักซ์แสงอื่น ๆ ตามกฎแล้วสเปกตรัมพลังงานของการแผ่รังสีของวัตถุจริงจะมีรูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะพบดอกไม้ที่บริสุทธิ์ในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นแม้ว่าเราจะใช้การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ตอนเที่ยงเป็นมาตรฐานของสีขาว แต่จริงๆ แล้วมันก็จะกลายเป็นไม่ใช่สีขาว แต่มีสีหนึ่งสีหรือสีอื่นที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบสเปกตรัม ของรังสีดวงอาทิตย์เมื่อมันผ่านความหนาของชั้นบรรยากาศของโลก: โมเลกุลของอากาศตลอดจนฝุ่นและอนุภาคน้ำในชั้นบรรยากาศจะมีปฏิกิริยาโต้ตอบกับการไหลของรังสีดวงอาทิตย์ และกระบวนการนี้จะเกิดขึ้นน้อยหรือรุนแรงมากขึ้น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น ดังนั้นในเวลาเย็นและเช้า เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ต่ำเหนือขอบฟ้า และรังสีของดวงอาทิตย์จะต้องเดินทางในชั้นบรรยากาศได้ไกลกว่าเที่ยงวัน แสงอาทิตย์จึงปรากฏแก่เราไม่ใช่สีขาว แต่เป็นสีเหลือง และวัตถุที่ส่องสว่างด้วยนั้นก็ปรากฏ หลากสีสัน ได้แก่ สีเหลือง สีส้ม สีชมพู และสีแดง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการที่บรรยากาศดูดซับองค์ประกอบคลื่นสั้น (โดยทั่วไปเป็นสีน้ำเงิน) และส่งผ่านองค์ประกอบคลื่นยาว (สีแดงทั่วไป) ของรังสีดวงอาทิตย์อย่างอิสระ ดังนั้นปรากฎว่าสีของวัตถุโดยตรงขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดแสงที่ส่องสว่างพื้นผิวของวัตถุ แม่นยำยิ่งขึ้น การแผ่รังสีของแสงที่สะท้อนจากพื้นผิวของวัตถุหรือส่องผ่านมันและสร้างความรู้สึกของสีของวัตถุนี้ในอุปกรณ์มองเห็นนั้นถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของวัตถุเองในการสะท้อนหรือดูดซับแสงขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น และโดยคุณสมบัติของแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้ส่องวัตถุนี้ ความเข้มของรังสีจะเปลี่ยนไปตามความยาวคลื่น (รูปที่ 1.4) ดังนั้น เมื่อทำการวัดสี จึงจำเป็นต้องคำนึงถึงแสงที่ใช้เสมอ และหากเป็นไปได้ ให้ใช้เฉพาะแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐานเท่านั้น และไม่ใช้แหล่งกำเนิดแสงหลายประเภทพร้อมกัน เช่นเดียวกับงานใดๆ ก็ตามที่มีภาพสี เมื่อจำเป็นเพื่อให้มั่นใจถึงความถูกต้องของสีในระดับสูง

ปรากฏการณ์การมองเห็นสีเมื่อทำการทดลองอันโด่งดังของเขาเกี่ยวกับการสลายตัวของแสงแดดเป็นสเปกตรัม นิวตันได้สังเกตที่สำคัญมาก: แม้ว่าความจริงที่ว่าสีสเปกตรัมจะผ่านเข้าหากันอย่างราบรื่น แต่ในความเป็นจริงแล้วทั้งหมดนี้ก็ไหลผ่านมวลเฉดสีต่าง ๆ ทั้งหมด ความหลากหลายของสีสามารถลดลงเหลือเจ็ดสีซึ่งเขาเรียกว่าสีหลัก: แดง, เหลือง, ส้ม, เหลือง, เขียว, น้ำเงิน, ครามและม่วง ต่อมานักวิจัยหลายคนได้แสดงให้เห็นว่าจำนวนสีเหล่านี้สามารถลดลงเหลือสามสี ได้แก่ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน แท้จริงแล้วสีเหลืองและสีส้มเป็นส่วนผสมของสีเขียวและสีแดง สีน้ำเงินเป็นส่วนผสมของสีเขียวและสีน้ำเงิน เช่นเดียวกับโทนสีอื่นๆ ทั้งหมด ซึ่งได้มาจากการผสมกันของสีแดง เขียว และน้ำเงิน จึงเรียกว่า สีหลัก.

ยุงและเฮมโฮลต์ซ ผู้ศึกษาการมองเห็นสี แนะนำว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวอธิบายได้จากการมีอยู่ของเครื่องวิเคราะห์ที่ไวต่อสีสามเครื่องในอุปกรณ์การมองเห็นของมนุษย์ ซึ่งแต่ละเครื่องมีหน้าที่รับผิดชอบในการรับรู้รังสีแสงสีแดง เขียว และสีน้ำเงินที่เข้าสู่ดวงตา ต่อมาสมมติฐานนี้ได้รับการยืนยันทางวิทยาศาสตร์ที่ค่อนข้างหนักแน่น และสร้างพื้นฐานของทฤษฎีการมองเห็นสีสามองค์ประกอบ ซึ่งอธิบายปรากฏการณ์การมองเห็นสีโดยการดำรงอยู่ในสายตามนุษย์ของเซลล์รับรู้สีสามประเภท ซึ่งมีความไวต่อแสงของ องค์ประกอบสเปกตรัมที่แตกต่างกัน

เซลล์เหล่านี้มองเห็นได้จริงในเรตินาของดวงตา และเนื่องจากภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เซลล์เหล่านี้จึงปรากฏเป็นร่างกลม เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าและมีรูปร่างไม่ปกติ จึงถูกเรียกว่ากรวย โคนแบ่งออกเป็นสามประเภทขึ้นอยู่กับองค์ประกอบสเปกตรัมรังสีที่พวกมันไวต่อ และกำหนดด้วยตัวอักษรกรีก β (เบตา), γ (แกมมา) และ ρ (โร) ประเภทแรก (β) มีความไวสูงสุดต่อคลื่นแสงที่มีความยาวตั้งแต่ 400 ถึง 500 นาโนเมตร (องค์ประกอบ "สีน้ำเงิน" แบบมีเงื่อนไขของสเปกตรัม) ประเภทที่สอง (γ) - ถึงคลื่นแสงจาก 500 ถึง 600 นาโนเมตร (แบบมีเงื่อนไข "สีเขียว" " องค์ประกอบของสเปกตรัม) และส่วนที่สาม (ρ) - ถึงคลื่นแสงจาก 600 ถึง 700 นาโนเมตร (องค์ประกอบ "สีแดง" ตามอัตภาพของสเปกตรัม) (รูปที่ 1.5 b) กรวยบางกลุ่มจะตื่นเต้นไม่มากก็น้อย ขึ้นอยู่กับความยาวและความเข้มของคลื่นแสงที่มีอยู่ในสเปกตรัมแสง

	ก)
	ข)

ข้าว. 1.5. เส้นโค้งของประสิทธิภาพการส่องสว่างสัมพัทธ์ของแท่ง (เส้นประ) และกรวย (a) และเส้นโค้งความไวสเปกตรัมของกรวยที่ทำให้เป็นมาตรฐานเป็นเอกภาพ (b)

เป็นที่ยอมรับว่ามีเซลล์อื่นที่ไม่ไวต่อรังสีสเปกตรัมที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดและตอบสนองต่อการไหลของรังสีทั้งหมด เนื่องจากภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เซลล์เหล่านี้จึงมองเห็นได้เป็นลำตัวยาว จึงถูกเรียกว่าแท่ง

ตัวเต็มวัยมีก้านประมาณ 110-125 ล้านท่อน และกรวยประมาณ 6-7 ล้านอัน (อัตราส่วน 1:18) ภาพที่เราเห็นและภาพดิจิทัลนั้นมีความแยกจากกัน แต่เนื่องจากจำนวนองค์ประกอบภาพมีขนาดใหญ่มาก เราจึงไม่รู้สึกถึงมัน

เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะทราบคุณสมบัติอื่น ความไวแสงของแท่งไม้นั้นสูงกว่าความไวของกรวยมาก ดังนั้นในเวลาพลบค่ำหรือตอนกลางคืน เมื่อความเข้มของรังสีที่เข้าสู่ดวงตาต่ำมาก กรวยจะหยุดทำงานและบุคคลจะมองเห็นผ่านแท่งไม้เท่านั้น ดังนั้นในช่วงเวลานี้ของวันเช่นเดียวกับในสภาพแสงน้อยบุคคลจึงหยุดแยกแยะสีและโลกก็ปรากฏต่อหน้าเขาในโทนขาวดำ (มืดมน) ยิ่งไปกว่านั้น ความไวแสงของดวงตามนุษย์ยังสูงมากจนเกินกว่าความสามารถของระบบบันทึกภาพส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในปัจจุบันมาก ดวงตาของมนุษย์สามารถตอบสนองต่อฟลักซ์ของการแผ่รังสีของแสงได้ประมาณ 10–16 W/cm2 หากเราต้องการใช้พลังงานนี้ในการทำให้น้ำร้อนขึ้น ถ้าจะทำให้น้ำหนึ่งลูกบาศก์เซนติเมตรอุ่นขึ้น 1° จะต้องใช้เวลา 1 ล้านปี หากเราแสดงความไวของสายตามนุษย์ในหน่วยความเร็วฟิล์ม ก็จะเทียบเท่ากับฟิล์มที่มีความไว 15 ล้าน ASA

ความไวของแท่งและกรวยต่อฟลักซ์แสงขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นอธิบายได้ด้วยเส้นโค้งความไวสเปกตรัมของดวงตามนุษย์ (รูปที่ 1.5 b) เพื่อระบุลักษณะความไวสเปกตรัมทั่วไปของดวงตามนุษย์ต่อฟลักซ์ของการแผ่รังสีแสง จะใช้กราฟประสิทธิภาพการส่องสว่างสัมพัทธ์ หรือที่เรียกกันว่ากราฟการมองเห็นของดวงตา ซึ่งจะกำหนดความไวทั่วไปของดวงตาตามลำดับ สายตามนุษย์ต่อแสงโดยคำนึงถึงการมองเห็นสี (กรวย) หรือแสง (ก้าน) ( รูปที่ 1.5 ก) การพึ่งพาเหล่านี้เป็นที่สนใจอย่างมากสำหรับผู้เชี่ยวชาญ เนื่องจากช่วยอธิบายปรากฏการณ์การมองเห็นของมนุษย์ที่รู้จักกันดีจำนวนหนึ่ง

ดังนั้น จากเส้นโค้งเหล่านี้ คุณจะเห็นว่าบุคคลสามารถรับรู้สีเขียวและเขียวเหลืองได้ดีมาก ในขณะที่ความไวต่อสีน้ำเงินลดลงอย่างเห็นได้ชัด

สถานการณ์เปลี่ยนแปลงไปบ้างในเวลาพลบค่ำ เมื่อกรวยซึ่งมีความไวต่อการแผ่รังสีแสงจ้าเริ่มสูญเสียประสิทธิภาพ และอัตราส่วนระหว่างแท่งแท่งและกรวยเปลี่ยนไป - ประสิทธิภาพแสงสเปกตรัมสูงสุดจะเปลี่ยนไปสู่การแผ่รังสีสีน้ำเงิน (การมองเห็นแท่ง)

คุณสมบัติที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งก็คือ เลนส์ตาจะโฟกัสไปที่วัตถุได้ยากขึ้นหากวัตถุนั้นเป็นสีน้ำเงินม่วง สิ่งนี้อธิบายได้จากการลดลงของความไวสเปกตรัมของดวงตาในบริเวณสเปกตรัมเหล่านี้ ดังนั้น บางครั้งแว่นตาจึงไม่โปร่งใสเป็นกลาง แต่ทำจากแว่นตาที่มีสีเหลืองหรือสีน้ำตาล ซึ่งกรององค์ประกอบสีน้ำเงินม่วงของสเปกตรัม

เนื่องจากเส้นโค้งความไวของสเปกตรัมทับซ้อนกันบางส่วน บุคคลอาจประสบปัญหาบางอย่างในการแยกแยะสีบริสุทธิ์บางสี ดังนั้นเนื่องจากความจริงที่ว่าเส้นโค้งความไวสเปกตรัมของกรวยประเภท r (ไวตามเงื่อนไขต่อส่วนสีแดงของสเปกตรัม) ยังคงรักษาความไวบางอย่างในพื้นที่ของสีน้ำเงิน - ม่วงดูเหมือนว่าสำหรับเราแล้วสีน้ำเงินและสีม่วงจะมีส่วนผสมของส่วนผสม สีแดง

ส่งผลต่อการรับรู้สีและความไวแสงโดยรวมของดวงตา เนื่องจากเส้นโค้งประสิทธิภาพการส่องสว่างสัมพัทธ์เป็นแบบเกาส์เซียนที่มีค่าสูงสุดที่ 550 นาโนเมตร (สำหรับการมองเห็นในเวลากลางวัน) เราจึงมองว่าสีที่ขอบของสเปกตรัม (สีน้ำเงินและสีแดง) มีความสว่างน้อยกว่าสีที่อยู่ในตำแหน่งศูนย์กลางในสเปกตรัม ( เขียว, เหลือง, ฟ้า) .

เนื่องจากความไวทางสเปกตรัมของดวงตามนุษย์ไม่เท่ากันตลอดทั้งสเปกตรัม เมื่อรับรู้สี ปรากฏการณ์จึงอาจเกิดขึ้นเมื่อสองสีที่ต่างกันซึ่งมีการกระจายสเปกตรัมต่างกัน ดูเหมือนจะเหมือนกันสำหรับเรา เนื่องจากสีทั้งสองทำให้เกิดการกระตุ้นเดียวกันของดวงตา ตัวรับตา สีดังกล่าวเรียกว่าเมตาเมริก และปรากฏการณ์ที่อธิบายไว้เรียกว่าเมตาเมอริซึม มักสังเกตได้เมื่อมองพื้นผิวที่ทาสีโดยเฉพาะภายใต้แหล่งกำเนิดแสงที่แตกต่างกัน แสงที่กระทบกับพื้นผิวจะเปลี่ยนสเปกตรัมของสี ตัวอย่างเช่น ในกรณีนี้ ผ้าสีขาวอาจดูขาวในเวลากลางวัน แต่เปลี่ยนสีเมื่อแสงประดิษฐ์ หรือวัตถุสองชิ้นที่มีสเปกตรัมการสะท้อนที่แตกต่างกันและด้วยเหตุนี้ซึ่งควรมีสีที่แตกต่างกันเราจึงรับรู้ได้เหมือนกันจริง ๆ เนื่องจากพวกมันทำให้เกิดการกระตุ้นที่ชัดเจนของจุดศูนย์กลางการรับรู้สีทั้งสามแห่งของดวงตา ยิ่งไปกว่านั้น ถ้าเราพยายามสร้างสีของวัตถุเหล่านี้ เช่น บนฟิล์มถ่ายภาพ ซึ่งใช้กลไกการลงทะเบียนภาพที่แตกต่างจากอุปกรณ์การมองเห็นของมนุษย์ วัตถุทั้งสองนี้มักจะกลายเป็นสีที่ต่างกัน

ข้าว. 1.6. ภาพประกอบของปรากฏการณ์เมตาเมอริซึม

ตัวอย่างสีสามสีที่มีการสะท้อนแสงต่างกันจะปรากฏเหมือนกันเมื่อได้รับแสงสว่างในเวลากลางวัน เมื่อตัวอย่างเหล่านี้ถูกทำซ้ำบนฟิล์มถ่ายภาพ ความไวสเปกตรัมจะแตกต่างจากความไวสเปกตรัมของอุปกรณ์การมองเห็นของมนุษย์ หรือเมื่อแสงเปลี่ยนไป พวกมันจะเปลี่ยนสีและมีสีแตกต่างออกไป

เทคโนโลยีสมัยใหม่ทั้งหมดในการสร้างภาพสีนั้นขึ้นอยู่กับการใช้ปรากฏการณ์เมตาเมอริซึม: ไม่สามารถสร้างสเปกตรัมของสีใดสีหนึ่งที่สังเกตเห็นในสภาพธรรมชาติในการสร้างสีได้อย่างแม่นยำ แต่จะถูกแทนที่ด้วยสีที่สังเคราะห์ขึ้นโดยใช้ชุดสีบางชุด สีหรือตัวปล่อยแสงและมีการกระจายสเปกตรัมที่ยอดเยี่ยม แต่ปลุกความรู้สึกของสีเดียวกันในตัวผู้ชม

ความรู้เกี่ยวกับลักษณะของการมองเห็นของมนุษย์มีความสำคัญมากในการออกแบบระบบบันทึกและประมวลผลภาพ เพื่อที่จะคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของการมองเห็นของมนุษย์ในระดับสูงสุดที่ผู้ผลิตวัสดุการถ่ายภาพเพิ่มชั้นที่ไวต่อสีเพิ่มเติม ผู้ผลิตเครื่องพิมพ์เพิ่มหมึกพิมพ์เพิ่มเติม ฯลฯ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการปรับปรุงเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่ทำให้สามารถสร้างระบบการสร้างภาพที่สามารถเปรียบเทียบได้กับอุปกรณ์การมองเห็นของมนุษย์

การจำแนกสีตามที่ระบุไว้แล้ว ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของรังสี ดวงตาของมนุษย์จะรับรู้แสงเป็นสีเดียวหรือสีอื่นตั้งแต่สีม่วงไปจนถึงสีแดง สีที่รับรู้ในกรณีนี้มักเรียกว่า สีสเปกตรัมบริสุทธิ์และลักษณะที่กำหนดสีเรียกว่าโทนสีในการวัดสี โทนสีมีความเกี่ยวข้องกับความยาวคลื่นโดยเฉพาะ และมักแสดงเป็นนาโนเมตร

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าดวงตาของมนุษย์สามารถแยกแยะโทนสีสเปกตรัมบริสุทธิ์ได้มากถึง 150 โทนสี ในจำนวนนี้ควรเพิ่มสีม่วงอีก 30 สีซึ่งไม่อยู่ในสเปกตรัม แต่สามารถรับได้โดยการผสมรังสีสเปกตรัมสีน้ำเงินและสีแดง

นอกจากสีสเปกตรัมบริสุทธิ์และสีม่วงแดงบริสุทธิ์แล้ว ยังมีสีอีกจำนวนหนึ่งที่เรียกว่า ไม่มีสีหรือ สีที่เป็นกลางกล่าวคือ ดอกไม้ไร้สี ซึ่งรวมถึงสีดำ สีขาว และสีเทาเฉดต่างๆ ที่อยู่ระหว่างนั้น ความรู้สึกของสีเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อดวงตาของมนุษย์ไม่ได้รับผลกระทบจากกระแสรังสีของแสง (สีดำ) หรือในทางกลับกัน กระแสที่มีความเข้มสูงสุด (สีขาว) เข้ามาทำหน้าที่ ความรู้สึกของสีเทาเกิดขึ้นเมื่อฟลักซ์แสงที่ส่งผลต่อดวงตาทำให้เครื่องวิเคราะห์ที่ไวต่อสี (กรวย) ตื่นเต้นเท่ากัน ยิ่งไปกว่านั้น สเปกตรัมรังสีของสีนี้ไม่จำเป็นต้องสม่ำเสมอ (พลังงานเท่ากัน) ก็เพียงพอแล้วที่ทำให้เกิดการกระตุ้นที่เท่ากันของศูนย์กลางการรับรู้สีทั้งสามของดวงตา และสเปกตรัมของรังสีเองก็อาจไม่สม่ำเสมอมาก (รูปที่ .1.6).

หากคุณผสมสีสเปกตรัมบริสุทธิ์กับสีขาวหรือสีเทา ปรากฏการณ์จะเกิดขึ้นเมื่อสีเริ่มสูญเสียความบริสุทธิ์และค่อยๆ กลายเป็นสีขาวหรือสีเทา ในเรื่องนี้ เพื่อแสดงลักษณะสี นอกเหนือจากโทนสีแล้ว ยังใช้ลักษณะที่เรียกว่าความอิ่มตัวหรือความบริสุทธิ์ของสีอีกด้วย ในความเป็นจริง มีสีสเปกตรัมบริสุทธิ์ไม่มากนักในธรรมชาติ และแทนที่จะเห็นสีเหล่านี้ เรามักจะเห็นสีที่มีความอิ่มตัวไม่มากก็น้อย เชื่อกันว่าในแต่ละโทนสี ดวงตาของมนุษย์สามารถแยกแยะความอิ่มตัวของสีได้มากถึง 200 ระดับ

ลักษณะของเฉดสีและความอิ่มตัวมักจะรวมกันและเรียกว่า chrominance ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นได้ ลักษณะเชิงคุณภาพการรับรู้สี

โทนสีที่เหมือนกันสองสีอาจแตกต่างกันไม่เพียงแต่ในความอิ่มตัวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความสว่าง (ความแรง) ของการแผ่รังสีด้วยซึ่งเมื่อพิจารณาคุณลักษณะของวัตถุที่ไม่ส่องสว่างในตัวเองมักจะมีลักษณะเฉพาะด้วยแนวคิดเรื่องความสว่างของสี หากความอิ่มตัวของสีสามารถตีความได้ว่าเพิ่มอัตราส่วนของสีบริสุทธิ์ต่อสีขาวเข้าไปแล้ว ความสว่างก็สามารถตีความได้ว่าเป็นอัตราส่วนของสีบริสุทธิ์ต่อสีดำที่เพิ่มเข้ามา เมื่อความแรง (ความสว่าง) ของการแผ่รังสีแสงเพิ่มขึ้น สีจะเปลี่ยนไปตามเฉดสีที่ต่างกันตั้งแต่สีดำไปจนถึงสีขาว ความสว่างเกี่ยวข้องโดยตรงกับความอิ่มตัวของสี เนื่องจากการเปลี่ยนความสว่างของสีมักจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความอิ่มตัวของสี

หากความเป็นสีสามารถใช้เป็นคุณลักษณะเชิงคุณภาพของสีได้ ความเบาก็สามารถใช้เป็นการประเมินเชิงปริมาณของสีได้

ลักษณะสี 3 ประการที่เราได้พิจารณา ได้แก่ เฉดสี ความอิ่มตัว และความสว่าง มักจัดเรียงอยู่ในรูปของกราฟสามมิติ โดยค่าความสว่างทำหน้าที่เป็นแกนอ้างอิง โดยมีสีต่างๆ เรียงจากสีดำเป็นสีขาว ความอิ่มตัวของสีจะเปลี่ยนไปตามพิกัดแนวรัศมีเมื่อสีเคลื่อนออกจากจุดศูนย์กลางของกราฟ และโทนสีจะมีลักษณะเฉพาะด้วยพิกัดเชิงมุม ดังแสดงในรูปที่ 1 1.7. ตามทฤษฎีแล้วกราฟดังกล่าวควรเป็นทรงกระบอก แต่มักจะวางไว้ในรูปของกรวยคว่ำซึ่งด้านบนตรงกับจุดสีดำและฐานเป็นค่าความสว่างสูงสุด นี่เป็นข้อตกลงที่ดีกับความจริงที่ว่าที่ค่าความสว่างของการแผ่รังสีต่ำบุคคลเริ่มแยกแยะสีได้แย่ลงและที่ค่าความสว่างขั้นต่ำเขาจะไม่แยกแยะสีเหล่านั้นเลย

หากเราวาดกราฟนี้บนเครื่องบิน โดยลบพิกัดความสว่างออกและเหลือเพียงเฉดสีและความอิ่มตัว (สี) เราจะได้โครงสร้างที่มักเรียกว่าวงกลมสี (รูปที่ 1.8) ซึ่งเป็นวงกลมตามแนวที่ โทนสีจากสีแดงอยู่ไปจนถึงสีม่วง แต่ละสีในวงล้อสีมีพิกัดตัวเลข ซึ่งแสดงเป็นองศาตั้งแต่ 0° ถึง 360° สีแดงเริ่มต้นและสิ้นสุดวงล้อสี ซึ่งสอดคล้องกับจุด 0° (360°) สีส้มสอดคล้องกับพิกัด 40°, สีเหลือง - 60°, สีเขียว - 120°, สีฟ้า - 180°, สีน้ำเงิน - 240°, สีม่วง - 300° สีทั้งหมดเหล่านี้ ยกเว้นสีส้มซึ่งเป็นส่วนผสมของสีแดงและสีเหลือง ดูเหมือนจะอยู่ห่างจากกัน 60° ในวงล้อสีเท่ากัน

ข้าว. 1.8. วงกลมสี

สีที่อยู่ตรงข้ามกันในวงล้อสีเรียกว่า สีเพิ่มเติม- ตัวอย่างเช่น สีแดงและสีฟ้า สีเขียวและสีม่วงแดง สีน้ำเงินและสีเหลือง เป็นต้น คู่สีเหล่านี้มีคุณสมบัติที่น่าสนใจหลายประการที่ใช้ในเทคโนโลยีการสร้างภาพ ซึ่งจะกล่าวถึงในรายละเอียดด้านล่าง

ลักษณะของเฉดสี ความอิ่มตัวของสี และความสว่างเป็นลักษณะทางการมองเห็นที่ใช้บ่อยที่สุด หรือที่เรียกกันว่า ทางจิตลักษณะของสีและใช้เมื่อจำเป็นต้องกำหนดสีโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน

วิธีอื่นในการกำหนดสีอาจเป็นแผนที่สี ซึ่งให้ตัวอย่างรูปแบบสีบนพื้นผิวและวัสดุต่างๆ โดยจัดกลุ่มตามลักษณะเฉพาะบางอย่าง แผนที่ดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการพิมพ์ อุตสาหกรรมสิ่งทอ และสถาปัตยกรรม เช่น แคตตาล็อกสีพิมพ์ Pantone ตัวอย่างสีก่อสร้าง เป็นต้น แต่ละสีใน Atlas สีมีดัชนีของตัวเองซึ่งสามารถกำหนดตำแหน่งใน Atlas ได้ตลอดจนสูตรสำหรับสีที่จำเป็นเพื่อให้ได้มา

ในการวัดสี แผนที่สี Munsell ซึ่งรวบรวมเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 โดยศิลปินชาวอเมริกัน Albert Munsell ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย Munsell จัดกลุ่มสีออกเป็นสามพิกัด โทนสี (เว้), ความอิ่มตัว (โครมา) และ ความเบา (ค่า).

Munsell แบ่งโทนสี (เฉดสี) ออกเป็น 10 โทนสีพื้นฐาน ซึ่งเขากำหนดโดยดัชนีตัวอักษรที่เกี่ยวข้อง: ร(สีแดง), ปี(เหลืองแดง) ย(สีเหลือง), จี.วาย.(เหลืองเขียว), ช(สีเขียว), บี.จี.(ฟ้าเขียว), บี(สีฟ้า), พี.บี.(สีม่วงสีน้ำเงิน) และ ร.ป.(แดง-ม่วง). ในแต่ละสีเขาได้ระบุเฉดสี 10 เฉด จึงได้โทนสีที่บริสุทธิ์ 100 โทนสี เขาจัดเรียงพวกมันเป็นวงกลมสร้างโครงสร้างทางเรขาคณิตคล้ายกับวงกลมสีที่เรารู้จักอยู่แล้ว Munsell เลือกค่าโทนเสียงในลักษณะที่ตัวอย่างที่อยู่ติดกันจะมีความแตกต่างของสีเดียวกันกับดวงตาของผู้สังเกตการณ์ธรรมดาภายใต้สภาพแสงปกติ (โดยแสงดังกล่าว Munsell หมายถึงแสงเที่ยงวันของท้องฟ้าที่ละติจูดทางตอนเหนือ) Munsell ใช้จุดศูนย์กลางของวงกลมผลลัพธ์เป็นจุดของสีที่ไม่มีสี โดยจัดเรียงตัวอย่างสีจากศูนย์กลางของวงกลมไปจนถึงขอบตามความอิ่มตัวของสีที่เพิ่มขึ้น (Chroma) ในที่สุด จากศูนย์กลางของวงกลม เขาสร้างแกนตามสีต่างๆ ที่ถูกจัดกลุ่มตามความสว่าง (ค่า) ที่เพิ่มขึ้น ตามระดับความสว่างที่เพิ่มขึ้น สีจะถูกแบ่งออกเป็น 10 กลุ่มตั้งแต่ 0 (สีดำ) ถึง 9 (สีขาว) และระดับความสว่างถูกเลือกไม่ใช่เชิงเส้น แต่เป็นลอการิทึม ซึ่งสอดคล้องกับการรับรู้การเปลี่ยนแปลงความสว่างมากกว่า โดยบุคคล แต่ตามระดับความอิ่มตัวที่เพิ่มขึ้น สีต่างๆ ไม่มีการแบ่งที่ชัดเจนและเหมือนกัน เนื่องจากความไวสเปกตรัมของดวงตามนุษย์ในพื้นที่ต่างๆ ของสเปกตรัมไม่เหมือนกัน ดังนั้น บุคคลจึงสามารถเห็นความแตกต่างของความอิ่มตัวของสีสำหรับ โทนสีที่ต่างกันให้แม่นยำน้อยลงหรือมากขึ้น ดังนั้นสำหรับ 5ปเมื่อค่า = 2 Munsell ระบุความอิ่มตัวเพียง 3 องศาและสำหรับ 5PBด้วยความเบาเท่ากัน - 28 - นอกจากนี้ สำหรับค่าความสว่างที่แตกต่างกัน จำนวนตัวอย่างสีที่เป็นไปได้ที่มีความอิ่มตัวต่างกันก็ไม่เท่ากันเช่นกัน ซึ่งสอดคล้องกับความจริงที่ว่าบุคคลไม่สามารถแยกแยะสีได้ดีในระดับความสว่างที่ต่ำหรือสูงเกินไป หากคุณจัดกลุ่มตัวอย่างสีเป็นส่วนของร่างกายเชิงพื้นที่ โครงสร้างทางเรขาคณิตที่ได้จะค่อนข้างไม่สมมาตร คล้ายกับแอปเปิ้ลที่มีรูปร่างผิดปกติเล็กน้อยหรือลูกบอลที่มีรูปร่างผิดปกติ อย่างไรก็ตาม นี่คือวิธีที่แผนที่สี Munsell มักถูกนำเสนอต่อผู้บริโภคในรูปแบบของลูกโลกสี (รูปที่ 1.10)

เพื่อระบุสีเฉพาะอย่างแม่นยำ Munsell ใช้ระบบพิกัดพิเศษซึ่งเรียกว่า Hue (hue), Value (ความสว่าง) / Chroma (ความอิ่มตัว) ตัวอย่างเช่น สีแดง-ม่วง ถูกกำหนดไว้ในสมุดแผนที่เป็น 6RP4/8, ที่ไหน 6RP- ประสานสีที่มีความอ่อน 4 ด้วยความอิ่มตัว 8 .

นอกจาก Munsell แล้ว นักวิจัยอีกจำนวนหนึ่งยังมีส่วนร่วมในการพัฒนาแผนที่สีที่คล้ายคลึงกัน ในเยอรมนี แผนที่สีที่คล้ายกันได้รับการพัฒนาโดย Ostwald เกือบจะในเวลาเดียวกันกับ Munsell งานที่คล้ายกันนี้ดำเนินการในแคนาดา สหรัฐอเมริกา และประเทศอื่นๆ หลายประเทศ และบ่อยครั้งที่มีการสร้างมาตรฐานสีประจำชาติหลายมาตรฐานสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ ในสหภาพโซเวียต แผนที่สี Rabkin และแผนที่ VNIIM ได้รับการพัฒนาและใช้ ดี. ไอ. เมนเดเลเยฟ

นอกจากแผนที่สีแล้ว ยังมีการพัฒนาระบบจำนวนมากสำหรับการจำแนกสีตามชื่ออีกด้วย แม้ว่าระบบเหล่านี้ไม่สามารถเรียกได้ว่าเชื่อถือได้ทางวิทยาศาสตร์อย่างสมบูรณ์ (ผู้สังเกตการณ์ที่แตกต่างกันอาจเข้าใจสีที่ต่างกันภายใต้ชื่อเดียวกัน) แต่ก็สามารถทำหน้าที่เป็นส่วนเสริมให้กับระบบการจำแนกสีที่มีอยู่ได้

เป็นตัวอย่างที่ง่ายที่สุด เราสามารถอ้างอิงชื่อสีเจ็ดสีที่อธิบายส่วนต่างๆ ของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ และสร้างสูตรที่รู้จักกันดีเกี่ยวกับนักล่าและไก่ฟ้า: แดง สีส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม ม่วง

เงื่อนไขที่ศิลปินคุ้นเคยในการทำงานจะดูซับซ้อนกว่ามากและโดยธรรมชาติแล้วมีมากมายหลายคำ หากเราใช้ชุดสีที่ขายในร้านขายงานศิลปะ เราจะพบชื่อสีต่างๆ เช่น ดินเหลืองใช้ทำสี โคบอลต์ ชาด ฯลฯ ซึ่งเป็นคำที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าศิลปินมืออาชีพจะเชื่อมโยงกับสีบางสี แม้ว่าแน่นอน จะมีความแตกต่างอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในความหมายของสีที่บุคคลใดบุคคลหนึ่งใช้ชื่อใดชื่อหนึ่ง

มีความพยายามหลายครั้งในการพัฒนาระบบการตั้งชื่อสีที่เข้มงวดทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น ดังนั้น Marz และ Paul จึงสร้างพจนานุกรมสีที่มีชื่อเกือบ 4,000 ชื่อ โดยในจำนวนนี้เป็นชื่อเฉพาะประมาณ 36 ชื่อ และอีก 300 คำเป็นคำที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยชื่อของสีและคำคุณศัพท์ที่เกี่ยวข้อง ในปีพ.ศ. 2474 คณะกรรมการสีระหว่างแผนกของสหรัฐอเมริกา (ISCC) ซึ่งได้รับมอบหมายจากคณะกรรมการเภสัชวิทยา ได้พัฒนาระบบการใช้สีที่ระบุชื่อเพื่ออธิบายสีของพื้นผิวที่ทาสี ระบบนี้ครอบคลุมการกำหนด 319 รายการ ซึ่งอิงตามชื่อของสีที่ Munsell เสนอ รวมถึงชื่อของโทนสีหลัก - "สีแดง" (ร), "สีเหลือง" (ญ), "สีเขียว" (ช), "สีฟ้า" (ข), "สีม่วง" (ป), "มะกอก" (เฒ่า), "สีน้ำตาล" (บรา)และ "สีชมพู" (พีเค), - ซึ่งมีการเพิ่มคำคุณศัพท์ "อ่อนแอ", "แข็งแกร่ง", "แสง", "มืด" เพื่อกำหนดสีเพิ่มเติมรวมถึงคำว่า "ซีด", "สุกใส", "ลึก", "สนธยา", " มีชีวิตชีวา”

ระบบอื่นๆ ทั้งหมดที่พัฒนาโดยนักวิจัยคนอื่นๆ ถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกัน และโดยปกติจะมีชื่อมากถึงหลายร้อยชื่อ ตัวอย่างของระบบดังกล่าวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชันอินเทอร์เน็ตในปัจจุบันคือระบบ 216 สีที่แนะนำโดย World Wide Web Consortium (W3C) ให้เป็นสีมาตรฐานที่สามารถใช้เพื่อระบุสีภายในภาษา HTML

ลักษณะของแหล่งกำเนิดแสงเนื่องจากการแผ่รังสีจากวัตถุและวัสดุรอบตัวเราที่เข้าสู่ดวงตาของเราและทำให้เกิดความรู้สึกของสีนั้นถูกกำหนดไว้ ท่ามกลางความหลากหลายของการแผ่รังสีแสงที่ดวงตามนุษย์สามารถรับรู้ได้ การแผ่รังสีนั้นเองที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดที่ส่องสว่างเองอย่างใดอย่างหนึ่ง เช่นดวงอาทิตย์ หลอดไส้ มีความโดดเด่นเป็นพิเศษ ไฟแฟลชถ่ายภาพ เป็นต้น เนื่องจากแหล่งกำเนิดแสงมีบทบาทสำคัญในการกำหนดสีของวัตถุและวัสดุ จึงได้รับการศึกษาอย่างละเอียดและพัฒนาระบบพิเศษสำหรับการจำแนกประเภทซึ่งอิงตามแนวคิด อุณหภูมิสี.

ดังที่คุณทราบ หากคุณให้ความร้อนแก่วัตถุที่เป็นโลหะที่อุณหภูมิสูง มันจะเริ่มเปล่งแสงออกมา ยิ่งอุณหภูมิเส้นใยสูงเท่าไร แสงก็จะยิ่งเข้มขึ้นเท่านั้น ในเวลาเดียวกันสีของมันก็จะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิของการเรืองแสงด้วย ในตอนแรกจะเป็นสีแดงเข้ม ต่อมาเป็นสีแดง สีส้ม และสีขาว ปรากฎว่าปรากฏการณ์นี้ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะกับโลหะ แต่จะสังเกตได้เมื่อให้ความร้อนแก่ของแข็งจำนวนมากที่มีจุดหลอมเหลวสูง มันขึ้นอยู่กับการใช้งานที่มีการสร้างหลอดไส้ไฟฟ้า: กระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่านลวดทังสเตนบาง ๆ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ลวดร้อนขึ้นและปล่อยแสง นอกจากนี้ สีของแสงของวัตถุสามารถประเมินได้ค่อนข้างแม่นยำโดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความร้อนของทังสเตน: เมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิหลายร้อยองศา จะมีโทนสีแดง เมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิ 1,000K - สีส้ม 2,000K - สีเหลือง; แสงเรืองรองของร่างกายที่ได้รับความร้อนหลายพันองศาทำให้เรามองเห็นเป็นสีขาวแล้ว แสงของดวงอาทิตย์ยังเกิดจากการแผ่รังสีที่เกิดจากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวซึ่งได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิประมาณ 6,500 เคลวิน พื้นผิวของดาวบางดวงมีอุณหภูมิสูงกว่า 10,000K ดังนั้นสีของรังสีจึงเป็นสีน้ำเงิน (ตารางที่ 1.5) เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง องค์ประกอบสเปกตรัมของการแผ่รังสีจะเปลี่ยนไปตามนั้น (รูปที่ 1.11)

ข้าว. 1.11. การกระจายสเปกตรัมที่ทำให้เป็นมาตรฐานของรังสีวัตถุดำที่อุณหภูมิสีที่ต่างกัน

เนื่องจากธรรมชาติของการแผ่รังสีสำหรับแหล่งกำเนิดที่ส่องสว่างได้เองส่วนใหญ่เป็นไปตามกฎเดียวกัน จึงเสนอให้ใช้อุณหภูมิเป็นลักษณะของสีของรังสี เนื่องจากสำหรับวัตถุที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพการให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดจะให้สเปกตรัมของรังสีที่แตกต่างกันเล็กน้อยวัตถุสีดำสนิทสมมุติจึงถูกใช้เป็นมาตรฐานอุณหภูมิสีซึ่งเป็นตัวปล่อยที่สมบูรณ์การแผ่รังสีซึ่ง ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเท่านั้นและไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติอื่นใด

สเปกตรัมการเรืองแสงของวัตถุสีดำสนิทนั้น ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความร้อนของวัตถุนั้น สามารถกำหนดได้ตามกฎของพลังค์ แม้จะมีความแตกต่างที่มีอยู่ แต่วัตถุอื่น ๆ ทั้งหมดจะมีพฤติกรรมเมื่อถูกความร้อนในลักษณะที่ค่อนข้างคล้ายกับวัตถุสีดำในอุดมคติ ดังนั้นการใช้อุณหภูมิสีเป็นลักษณะของสีของรังสีจากแหล่งที่ส่องสว่างในตัวเองทั้งจากธรรมชาติและประดิษฐ์ เพื่อความชอบธรรมสำหรับคดีจำนวนมาก เนื่องจากการกระจายสเปกตรัมของรังสี และด้วยเหตุนี้ สีของมันที่ได้รับจากวัตถุจริงจึงไม่ค่อยเกิดขึ้นพร้อมกันกับการกระจายสเปกตรัมและสีของวัตถุสีดำในอุดมคติที่อุณหภูมิสีที่กำหนด เมื่อพิจารณาลักษณะการแผ่รังสีของวัตถุในชีวิตจริง มีการใช้แนวคิด อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันซึ่งหมายถึงอุณหภูมิสีของวัตถุสีดำในอุดมคติซึ่งสีของรังสีเกิดขึ้นพร้อมกับสีของรังสีของวัตถุที่กำหนด ในกรณีนี้องค์ประกอบสเปกตรัมของรังสีและอุณหภูมิทางกายภาพของร่างกายเหล่านี้มักจะแตกต่างกันซึ่งค่อนข้างตามตรรกะจากความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของวัตถุสีดำจริงและในอุดมคติ

ดังนั้น เนื่องจากแหล่งกำเนิดแสงมีอยู่มากมายในโลกและทำงานภายใต้สภาวะที่ต่างกัน การกระจายสเปกตรัมของรังสีจึงมีอยู่มากมาย ดังนั้น ระยะของแสงอาทิตย์และอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันจึงแตกต่างกันไปในช่วงกว้างมาก ขึ้นอยู่กับตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ เวลาของวัน และสถานะของบรรยากาศ (รูปที่ 1.12 ตารางที่ 1.6) เช่นเดียวกับแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ เช่น หลอดไส้ อุณหภูมิสีจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการออกแบบ แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน และโหมดการทำงาน (ตารางที่ 1.6)

ข้าว. 1.12. การกระจายสเปกตรัมที่เป็นมาตรฐานของช่วงต่างๆ ของแสงกลางวัน: 1) แสงจากท้องฟ้า ณ จุดสุดยอด 2) แสงจากท้องฟ้าที่ปกคลุมไปด้วยเมฆอย่างสมบูรณ์ 3) แสงแดดโดยตรงในเวลาเที่ยง; 4) แสงแดดโดยตรง 1 ชั่วโมงก่อนพระอาทิตย์ตก

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าแหล่งกำเนิดแสงที่แตกต่างกันจะมีอยู่หลากหลาย แต่แหล่งกำเนิดแสงส่วนใหญ่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีก็สามารถกำหนดมาตรฐานได้ การกำหนดมาตรฐานดังกล่าวเสนอโดยคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการส่องสว่าง (CIE) ตามที่ระบุตัวปล่อยสีมาตรฐานหลายตัวซึ่งถูกกำหนดด้วยตัวอักษรละติน ก, บี, ค, ดี, อีและ เอฟ(ตารางที่ 1.7) แตกต่างจากแหล่งกำเนิดแสงจริง ตัวส่งสัญญาณ CIE มาตรฐานอธิบายประเภทของแหล่งกำเนิดแสงโดยรวมโดยพิจารณาจากค่าเฉลี่ยของการกระจายสเปกตรัม มาตรฐานดังกล่าวแสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิผลค่อนข้างมาก เนื่องจากปรากฏว่า แม้จะมีความแตกต่างกัน แหล่งกำเนิดแสงจริงส่วนใหญ่ก็สามารถเปรียบเทียบได้อย่างแม่นยำกับตัวปล่อยมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

โต๊ะ 1.7.
ตัวปล่อยการวัดสีมาตรฐาน MKO

ศิลปะ. อิซลู- พูดพล่อย	ลักษณะเฉพาะ
ก	ภายใต้แหล่งกำเนิดนี้ CIE ได้กำหนดตัวปล่อยแสงที่สมบูรณ์ (วัตถุสีดำในอุดมคติ) ที่อุณหภูมิ 2856K ในการทำซ้ำจะใช้หลอดไส้ที่มีไส้หลอดทังสเตนซึ่งมีอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันที่ 2856K และสำหรับการสร้างสเปกตรัมทั้งหมดของแหล่งกำเนิด A ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ขอแนะนำให้ใช้อุ้งเท้ากับหลอดควอทซ์ที่หลอมละลาย
บี, ซี	สร้างแสงแดดในเวลากลางวัน: บี- แสงแดดส่องโดยตรงโดยมีอุณหภูมิสีสัมพันธ์กัน 4870K ค- แสงแดดทางอ้อมซึ่งมีอุณหภูมิสีสัมพันธ์กัน 6770K เมื่อคำนวณตัวปล่อยเหล่านี้ มีความไม่ถูกต้องจำนวนหนึ่งเกิดขึ้น ดังนั้นจึงไม่ได้ถูกนำมาใช้จริงในการคำนวณการวัดสี โดยถูกแทนที่ด้วยตัวปล่อยมาตรฐาน ดี- ด้วยเหตุนี้ จึงมักไม่ได้ระบุไว้ในข้อกำหนดจำเพาะของตัวปล่อย MKO มาตรฐานเลย
ดี	เป็นแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐานที่ใช้กับอุปกรณ์ถ่ายภาพส่วนใหญ่ที่ใช้ปรับเทียบ สร้างเฟสต่างๆ ของแสงกลางวันโดยเฉลี่ยในช่วงอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันตั้งแต่ 4000K ถึง 7500K ข้อมูลการกระจายรังสีสเปกตรัม ดีถูกกำหนดโดยการหาค่าเฉลี่ยข้อมูลจากการวัดสเปกตรัมกลางวันหลายๆ ครั้งในพื้นที่ต่างๆ ของสหราชอาณาจักร แคนาดา และสหรัฐอเมริกา การแจกแจงแหล่งกำเนิดสเปกตรัมหลายอย่างถูกกำหนดไว้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ดีสำหรับอุณหภูมิสีที่ต่างกัน: D50, D55, D60, D65, D70, D75โดยมีอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันคือ 5000K, 5500K, 6000K, 6500K, 7000K, 7500K ตามลำดับ ซึ่งสอดคล้องกับช่วงแสงกลางวันบางช่วง แหล่งที่มา D65ควรพิจารณาว่าเป็นสากลมากที่สุดเพราะใกล้เคียงกับแสงกลางวันโดยเฉลี่ยมากที่สุด แหล่งที่มา D50นำมาใช้เป็นมาตรฐานในการพิมพ์เนื่องจากเหมาะที่สุดในการสร้างลักษณะเฉพาะของภาพที่พิมพ์ด้วยหมึกพิมพ์มาตรฐานบนกระดาษ แหล่งที่มา D55นำมาใช้เป็นมาตรฐานในการถ่ายภาพ คือ หลอดไฟที่มีอุณหภูมิสี 5500K ที่ใช้ในอุปกรณ์ดูภาพสไลด์ และไฟแฟลชจะมีอุณหภูมิสีนี้ ต่างจากแหล่งมาตรฐานอื่นๆ ตรงที่สามารถสร้างแหล่งมาตรฐานขึ้นมาใหม่ได้อย่างแม่นยำ ดีค่อนข้างยากเนื่องจากไม่มีแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ที่มีการกระจายสเปกตรัมเช่นนี้ โซลูชันที่ใช้กันมากที่สุดซึ่งสร้างความพึงพอใจให้กับผู้บริโภคทั้งในด้านคุณภาพและเชิงเศรษฐกิจ ได้แก่ การใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันอย่างเหมาะสม ซึ่งสเปกตรัมการปล่อยแสงจะได้รับการแก้ไขเพิ่มเติมโดยใช้ตัวกรองแสงแบบพิเศษ
อี	แหล่งกำเนิดรังสีสมมุติที่มีสเปกตรัมพลังงานเท่ากัน (ไม่เปลี่ยนแปลงตามความยาวคลื่น) โดยมีอุณหภูมิสี 5460K ไม่มีอยู่จริงในธรรมชาติและใช้ในการวัดสีเพื่อการคำนวณเท่านั้น
เอฟ	ตัวปล่อยมาตรฐานที่อธิบายการกระจายสเปกตรัมของรังสีจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ต่างๆ F1- การแผ่รังสีจากหลอดฟลูออเรสเซนต์อุ่นที่มีอุณหภูมิสีสัมพันธ์กัน 3000K F2- หลอดฟลูออเรสเซนต์กลางวันเย็นที่มีอุณหภูมิสีสัมพันธ์กัน 4230K F7- หลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีอุณหภูมิสีสัมพันธ์กัน 6500K

นอกจากอุณหภูมิสีแล้ว บางครั้งยังใช้ค่าซึ่งกันและกันอีกด้วย เรียกว่า mired (แทนด้วย μrd) หรือ ไมโครเคลวินผกผัน

การใช้ μrd แทนสเกลเคลวินมีข้อดีสองประการ ประการแรก หนึ่งหน่วย μrd โดยประมาณจะสอดคล้องกับเกณฑ์เดียวที่เห็นได้ชัดเจนสำหรับการเปลี่ยนสีของฟลักซ์แสง ดังนั้นจึงสะดวกกว่าในการระบุลักษณะสีของรังสีในหน่วยเหล่านี้ ประการที่สอง μrd สะดวกในการใช้เพื่อระบุลักษณะการแปลงสีและฟิลเตอร์ปรับสมดุลสี: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสีที่ได้รับจากฟิลเตอร์ซึ่งแสดงเป็น μrd จะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อทำงานกับรังสีจากอุณหภูมิสีหนึ่งไปอีกอุณหภูมิหนึ่ง

ตัวอย่างเช่น ฟิลเตอร์แปลงสีส้มซีรีส์ 85 จะลดอุณหภูมิสีของสีกลางวันโดยเฉลี่ยจาก 5500K เป็น 3400K ลง 2100K (112 µrd) อย่างไรก็ตาม หากใช้เพื่อลดอุณหภูมิสีของฟลักซ์แสงด้วยอุณหภูมิสี 4000K การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสีที่แสดงเป็น K จะไม่เป็น 2100K แต่เป็น 7246K และแสดงเป็น μrd จะไม่เปลี่ยนแปลง

การจัดดอกไม้.การได้สีใหม่โดยการผสมแม่สีหลายๆ แม่จะกำหนดความเป็นไปได้ในการได้ภาพสีในการถ่ายภาพ ภาพยนตร์ โทรทัศน์ การพิมพ์ และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การผสมสเปกตรัมการปล่อยก๊าซที่เกิดจากพื้นผิวที่ทาสีหรือตัวปล่อยแสง ผลลัพธ์ที่ได้คือสีใหม่ที่มีสเปกตรัมของตัวเอง (รูปที่ 1.13)

ตัวอย่างเช่น หากเราใช้ตัวปล่อยแสงสามตัวที่มีฟิลเตอร์สีแดง เขียว และน้ำเงิน แล้วฉายรังสีไปที่จุดหนึ่งบนหน้าจอสีขาว เราก็จะได้จุดสีขาว หากปิดตัวส่งสัญญาณตัวใดตัวหนึ่งและมีเพียงการแผ่รังสีของตัวส่งสัญญาณสีแดงผสมกับสีเขียว สีน้ำเงินกับสีเขียว และสีเขียวกับสีแดง จากนั้นเราจะได้สีเหลืองบนหน้าจอก่อน จากนั้นจึงเป็นสีม่วงแดงและสีฟ้า หากเรานำตัวปล่อยทั้งสามตัวมาผสมรังสีในสัดส่วนที่ต่างกัน เราก็จะได้สีและเฉดสีได้ค่อนข้างมาก ยิ่งความแตกต่างของความเข้มระหว่างตัวปล่อยทั้งสามตัวน้อยลง ความอิ่มตัวของสีก็จะยิ่งน้อยลงและมีแนวโน้มที่จะเป็นกลางมากขึ้นเท่านั้น ถ้าเราลดความเข้มของมันลงโดยไม่เปลี่ยนสัดส่วนของการแผ่รังสีทั้งสาม เราก็จะได้สีเดียวกันแต่มีความสว่างน้อยลง ในกรณีที่รุนแรง เมื่อความเข้มของตัวปล่อยทั้งสามตัวลดลงเหลือศูนย์ เราจะเปลี่ยนเป็นสีดำ

ในกรณีที่ใช้สีหลักเพียงสองสี:

ในความเป็นจริง แทนที่จะเป็นสีแดง เขียว และน้ำเงิน เราสามารถใช้สีใดก็ได้ที่เราต้องการ แต่เพียงแค่ผสมสีแดง เขียว และน้ำเงิน เราก็จะได้สีที่ผสมกันมากที่สุด คำอธิบายที่ชัดเจนสำหรับข้อเท็จจริงข้อนี้คือลักษณะเฉพาะของการมองเห็นของมนุษย์และการมีอยู่ของตัวรับการรับรู้สีสามตัวในอุปกรณ์การมองเห็นของมนุษย์ ซึ่งแต่ละตัวมีความไวต่อรังสีสีแดง เขียว และน้ำเงิน ดังนั้น การก่อตัวของสีด้วยความช่วยเหลือของตัวปล่อยสามสี ได้แก่ สีฟ้า สีเขียว และสีแดง จึงถือได้ว่าเป็นการกระตุ้นโดยตรงของตัวรับสีทั้งสามของดวงตา ส่งผลให้ผู้ชมรู้สึกถึงสีใดสีหนึ่งได้

ตามรูปแบบที่คล้ายกัน ภาพสีจะเกิดขึ้นบนหน้าจอวิดีโอและจอคอมพิวเตอร์ ทีวี โปรเจ็กเตอร์ LCD และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้รังสีจากแม่สีสามสีเพื่อสังเคราะห์สี หรือ (สำหรับอุปกรณ์อินพุตภาพ) สลายภาพเป็นสีหลัก สี

เนื่องจากการแผ่รังสีของสีหลักสามสีผสมกัน (เติม) เพื่อให้ได้สี วิธีการสังเคราะห์สีนี้จึงเรียกว่าสารเติมแต่ง (จากคำกริยา เพิ่ม- พับ)

ข้าว. 1.13. การผสมสีแบบเติมแต่ง

ภาพนี้แสดงให้เห็นการผลิตสารผสมสีแบบเติมแต่งโดยใช้ตัวอย่างของจอภาพสี Sony Trinitron การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากสารเรืองแสงสีแดง 3 ชนิด (ร), สีเขียว (ช)และสีฟ้า (ข)การปล่อยสเปกตรัมดังที่แสดงในภาพจะถูกสรุปรวมสำหรับแต่ละความยาวคลื่นซึ่งทำให้สามารถรับส่วนผสมสีที่ขึ้นอยู่กับความเข้มของการเรืองแสงของสารเรืองแสงแต่ละตัวสร้างสีที่แตกต่างกันจำนวนมากและ เฉดสี โปรดทราบว่าแสงเรืองแสงของสารเรืองแสงสีแดงนั้นมีสเปกตรัมเกือบเป็นเส้น ซึ่งเกิดจากการมีธาตุหายากในองค์ประกอบ

อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ เป็นไปไม่ได้ทางเทคโนโลยีที่จะรวมฟลักซ์แสงของตัวปล่อยสามตัวเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสี ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมภาพยนตร์ การถ่ายภาพ การพิมพ์ สิ่งทอ และสีและสารเคลือบเงา

ในการถ่ายภาพ ฟลักซ์การส่องสว่างของแสงสีขาวจะส่องผ่านวัสดุภาพถ่ายที่มีสีสันสามชั้นซึ่งเกิดจากสีย้อมสีเหลือง สีม่วงแดง และสีฟ้า ในการพิมพ์ ฟลักซ์แสงจะส่องผ่านชั้นของหมึกสีเหลือง สีม่วงแดง และสีฟ้า และเมื่อสะท้อนจากพื้นผิวกระดาษจะส่องผ่านในทิศทางตรงกันข้าม ทำให้เกิดภาพสี

อันเป็นผลมาจากการส่งผ่านของฟลักซ์ส่องสว่างของแสงสีขาวผ่านชั้นของสีย้อมหรือเม็ดสี การดูดซับพลังงานส่วนหนึ่งของสเปกตรัมรังสีเกิดขึ้นโดยเลือกสรร ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ฟลักซ์ส่องสว่างจะได้สีเดียวหรือสีอื่น

ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่การใช้สีย้อมสีเหลือง สีม่วง และสีฟ้าเป็นตัวปรับการแผ่รังสีสี ซึ่งส่องสว่างด้วยฟลักซ์การส่องสว่างของแสงสีขาว เพื่อให้ได้ฟลักซ์การแผ่รังสีสีแดง เขียว และสีน้ำเงินที่เหมือนกัน ซึ่งสามารถทำได้ ควบคุมการกระตุ้นของจุดศูนย์กลางการรับรู้สีทั้งสามจุดของดวงตา

ข้าว. 1.14. การผสมสีแบบลบ

ภาพนี้แสดงการผลิตส่วนผสมของสีแบบลบโดยใช้ตัวอย่างฟิล์มถ่ายภาพสีแบบพลิกกลับได้โดยการดูดซับสีน้ำเงินตามลำดับ (ค), สีม่วง (ม)และสีเหลือง (ญ)สีย้อมที่มีความหนาแน่น C = 100%, M = 60%, Y = 20% ของการแผ่รังสีจากแหล่งกำเนิดแสงกลางวัน (D65)ในแต่ละช่วงความยาวคลื่น สีที่ได้รับจากการผสมเป็นหนึ่งในเฉดสีน้ำเงิน รังสีที่ได้รับจากการดูดกลืนฟลักซ์แสงบางส่วนด้วยสีย้อมลบ ในกรณีนี้ถือได้ว่าเป็นผลคูณของสเปกตรัมการปล่อยแสงของแหล่งกำเนิดแสงและสเปกตรัมการสะท้อนของสีย้อม

ในการพิมพ์และการพิมพ์ สีดำจะถูกเพิ่มเข้าไปในสามสีด้วย ได้แก่ สีเหลือง สีม่วงแดง และสีฟ้า ประการแรกสิ่งนี้ถูกกำหนดโดยการพิจารณาทางเศรษฐกิจ เนื่องจากจะช่วยลดการใช้หมึกสีที่มีราคาแพงกว่า และประการที่สอง ช่วยให้เราแก้ไขปัญหาพื้นฐานบางประการที่เกิดขึ้นในกระบวนการพิมพ์สามสีอันเป็นผลมาจากความไม่สมบูรณ์ของ หมึกพิมพ์ที่ใช้ สเปกตรัมการสะท้อนซึ่งในทางปฏิบัติไม่ได้จำกัดอยู่เพียงสีเหลือง เท่านั้น สีม่วงแดง และสีฟ้าเท่านั้น

เนื่องจากฟลักซ์แสงไม่ได้รวมกันเพื่อให้ได้สีและฟลักซ์ส่องสว่างของแสงสีขาวถูกดูดซับบางส่วนอันเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสีย้อม วิธีการสังเคราะห์สีนี้จึงเรียกว่าการลบ (จากคำกริยา ลบ- ลบ)

3. ลักษณะพื้นฐานของสี (เฉดสี ความอิ่มตัว ความสว่าง) ลำตัวช่วงเสียง Ostwald (Mansel)

4. การเปลี่ยนแปลงของสีและทฤษฎีการมองเห็นสีสามองค์ประกอบ ไดอะแกรมโซน 7. แผนภาพโซนเป็นวิธีการประเมินสี การกำหนดลักษณะสีโดยใช้แผนภาพโซน

5. การสังเคราะห์สีแบบเติมแต่ง กฎแห่งการเติมสี

6. วิธีการสังเคราะห์สีแบบเติมแต่ง สมการสี

8. วิธีการลบของการสร้างสีและการใช้ในเทคโนโลยีฟิล์ม ยกตัวอย่าง. ระบบกรองแสงลบ

9. ระบบการจัดระดับสีตามระดับความแตกต่างจาก “สีขาว” (ระบบ lb-cc) ความสมดุลของสีและภาพถ่ายของฟิล์มและ “สมดุลสีขาว” ของกล้องวิดีโอ

10. การวิเคราะห์สีของโคมไฟโดยใช้คัลเลอริมิเตอร์ การเลือกฟิลเตอร์ปรับแสง

11. วิธีการประเมินสีและลักษณะการถ่ายภาพของฟิลเตอร์แสง

12. ฟิลเตอร์ชดเชยแสง

13. คัลเลอริมิเตอร์: การออกแบบและหลักการทำงานที่มีอยู่ คุณสมบัติของการใช้คัลเลอริมิเตอร์แบบสามโซน

14. คัลเลอริมิเตอร์ "Minolta Color Meter 2" - ความสามารถลักษณะทางเทคนิคคุณสมบัติการใช้งาน

คำถามที่ 2

1. วิธีการประเมินการแสดงสีของฟิล์ม:

2. วิธีการประเมินการแสดงสีในเทคโนโลยีภาพยนตร์และวิดีโอด้วยภาพ

3. การประเมินการแสดงสีตามความหนาแน่นของค่าลบ การเปลี่ยนจากค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนแสงแบบโซนของวัตถุที่มีสีเป็นความหนาแน่นในด้านลบ แผนภาพความหนาแน่นเชิงเขตสัมพัทธ์

4. วิธีทดสอบฟิล์มสีในทางปฏิบัติ การกำหนดความสมดุลที่แท้จริงของภาพยนตร์ วิธีการนำฟิล์มไปสู่ความสมดุลมาตรฐาน

5. สีและเกล็ดสีเทา วัตถุประสงค์ของเครื่องชั่ง ข้อกำหนด คุณลักษณะการใช้งาน

6. ความสมดุลของสีและภาพถ่ายของฟิล์ม สาเหตุที่เป็นไปได้ของการไม่มีและวิธีที่จะบรรลุเป้าหมาย

9. วิธีลดความอิ่มตัวของสีในภาพฟิล์ม

10. การสร้างสีในกระบวนการฟิล์มสองขั้นตอนมาตรฐานและเทคโนโลยีวิดีโอ

11. การบิดเบือนของสีที่เกิดจากความแตกต่างในความไวของสเปกตรัมของดวงตาและฟิล์ม (กล้องวิดีโอ)

12. การบิดเบือนสีที่พบบ่อยที่สุดในฟิล์มสีสมัยใหม่

14. การถ่ายภาพภายในอาคารด้วยหลอดฟลูออเรสเซนต์: วิธีและวิธีการเพื่อให้ได้สมดุลระหว่างสีและภาพถ่าย

คำถามที่ 3 (ปัญหาและงานภาคปฏิบัติ)

1. ความยาวคลื่นและสีของแสง วงกลมสี. กำหนดการเอ็มซีโอ

องค์ประกอบสเปกตรัมของแสง

บริเวณแสงของสเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยสามส่วน: รังสีอัลตราไวโอเลตที่มองไม่เห็น (ความยาวคลื่น 10-400 นาโนเมตร) การแผ่รังสีของแสงที่มองเห็นได้ (ความยาวคลื่น 400-750 นาโนเมตร) ที่ตารับรู้ว่าเป็นแสง และรังสีอินฟราเรดที่มองไม่เห็น (ความยาวคลื่น 740 นาโนเมตร - 1- 2 มม.)

การแผ่รังสีของแสงที่ส่งผลต่อดวงตาและทำให้เกิดความรู้สึกของสี แบ่งออกเป็นแบบธรรมดา (สีเดียว) และแบบซับซ้อน เรียกว่าการแผ่รังสีที่มีความยาวคลื่นจำเพาะ สีเดียว

การแผ่รังสีอย่างง่ายไม่สามารถสลายตัวเป็นสีอื่นได้

สเปกตรัมคือลำดับของการแผ่รังสีเอกรงค์เดียว ซึ่งแต่ละลำดับสอดคล้องกับความยาวคลื่นหนึ่งของการสั่นสะเทือนทางแม่เหล็กไฟฟ้า

เมื่อแสงสีขาวถูกสลายโดยปริซึมให้เป็นสเปกตรัมต่อเนื่อง สีในนั้นก็จะค่อยๆ เปลี่ยนกลายเป็นสีอื่น เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าภายในช่วงความยาวคลื่น (นาโนเมตร) รังสีจะมีสีดังต่อไปนี้:

390-440 – สีม่วง

440-480 - สีน้ำเงิน

480-510 – สีน้ำเงิน

510-550 – สีเขียว

550-575 - เหลืองเขียว

575-585 - สีเหลือง

585-620 – สีส้ม

630-770 – สีแดง

ดวงตาของมนุษย์ไวต่อรังสีสีเหลืองเขียวมากที่สุด โดยมีความยาวคลื่นประมาณ 555 นาโนเมตร

โซนรังสีมีสามโซน: น้ำเงินม่วง (ความยาวคลื่น 400-500 นาโนเมตร) สีเขียว (ความยาว 500-600 นาโนเมตร) และสีแดง (ความยาว 600-680 นาโนเมตร) โซนสเปกตรัมเหล่านี้ยังเป็นโซนของความไวสเปกตรัมที่โดดเด่นของเครื่องรับตาและฟิล์มถ่ายภาพสีสามชั้นอีกด้วย แสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดทั่วไป เช่นเดียวกับแสงที่สะท้อนจากวัตถุที่ไม่ส่องสว่างมักมีองค์ประกอบทางสเปกตรัมที่ซับซ้อน กล่าวคือ ประกอบด้วยผลรวมของการแผ่รังสีเอกรงค์เดียวต่างๆ องค์ประกอบสเปกตรัมของแสงเป็นลักษณะที่สำคัญที่สุดของแสง มันส่งผลโดยตรงต่อการส่งผ่านแสงเมื่อถ่ายภาพบนวัสดุถ่ายภาพสี

นิวตันก้าวแรกสู่การวัดสี - เขาจัดระบบสีตามเฉดสีและการก่อสร้าง วงกลมสี

นอกจากนี้ นิวตันยังได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการบวกการแผ่รังสีของสีต่างๆ เพื่อแนะนำแนวคิดนี้ หลักและ เพิ่มเติมสี เขาทดลองว่าสีใดๆ ก็ตามสามารถได้มาเป็นผลรวมของการแผ่รังสีของสีสามสี คือ น้ำเงิน เขียว และแดง ซึ่งเขาตั้งชื่อว่า สีหลัก-

ข้อความนี้เป็นพื้นฐานของสมการสี โดยที่สีแทนด้วยผลรวมของการแผ่รังสีของแม่สีสามสี (K, Z, S) ในสัดส่วนที่แน่นอน:

C = kK + zZ + sS ที่ไหนส, แซด, เค – ร, ช, บี.

ค่าสัมประสิทธิ์ที่สอดคล้องกับความเข้มผสมของรังสีสีน้ำเงิน เขียว และแดง ในวรรณคดีต่างประเทศค่าความเข้มเหล่านี้ถูกกำหนดตามนั้นวงกลมสี

- รูปแบบที่จัดระบบสีตามเฉดสี ในสเปกตรัม สีต่างๆ จะค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นสีอื่นๆ ได้อย่างราบรื่น แต่ไม่มีโทนสีม่วง ไลแลค หรือสีแดงเข้มในสเปกตรัม ในเวลาเดียวกันในสีม่วงเรารู้สึกถึงสีแดงได้อย่างชัดเจน ดังนั้น ไอแซก นิวตันจึงจัดโทนสีทั้งหมดตามความคล้ายคลึงกันเป็นวงกลม นิวตันจัดเรียงสีเพื่อให้สีตรงข้ามกันวางตรงข้ามกัน ต่อมาวงล้อสีก็เปลี่ยนไปบ้าง

(วงล้อสีของเกอเธ่ วงล้อสีของมันเซลล์ ฯลฯ) โดยที่ไม่เป็นไปตามเงื่อนไขของการเสริมกันของโทนสีที่ตรงกันข้าม ขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาการวัดสีครึ่งตัวของช่วงสี Ostwald คือกำหนดการ CIE (International Commission on Illumination) ความจำเป็นในการสร้างสรรค์นั้นเกิดจากการที่สีหลักสามสีไม่สามารถรับสีอิ่มตัวทั้งหมดได้ สีบางสีที่ได้จากการเพิ่มแม่สีจะมีความอิ่มตัวน้อยกว่าสีสเปกตรัมบริสุทธิ์ และเพื่อให้ได้สีใดๆ อย่างแท้จริงด้วยวิธีเติมแต่ง สีหลักดั้งเดิมจะต้องมีความอิ่มตัวมากกว่า 100% กล่าวคือ มีความอิ่มตัวมากกว่าสีสเปกตรัม ในความเป็นจริง สีดังกล่าวไม่มีอยู่จริง แต่สีดังกล่าวถูกนำมาใช้เป็นนามธรรมทางคณิตศาสตร์ พวกเขาถูกเรียกว่า X, Y, Z - แดง, เขียวและน้ำเงินตามลำดับ

ในความเป็นจริง แผนภูมิ MKO เป็นวงล้อสีที่ได้รับการดัดแปลงโดยวางสีที่มีความอิ่มตัว 100% เมื่อเข้าใกล้จุดศูนย์กลาง ความอิ่มตัวของสีจะลดลงเหลือ 0 กราฟ CIE มักใช้เพื่อระบุสีของรังสีจากแหล่งกำเนิดแสงต่างๆ

นอกเหนือจากกำหนดการ MKO แล้ว ปัจจุบันมีการใช้ระบบการวัดสีอื่นๆ อยู่ด้วย แล็บ- ขนาด ลกำหนดความสว่างของสี ก– ความใกล้เคียงของสีกับโทนสีแดงหรือสีเขียว ข– สีใกล้เคียงกับสีน้ำเงินหรือสีเหลือง

ควรสังเกตว่าไม่มีระบบการวัดสีที่มีอยู่ใดที่สะท้อนปรากฏการณ์การมองเห็นสีทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นระบบการวัดสีจึงพัฒนาและปรับปรุงต่อไป