Понятие о цвете предметов

Объектами фото- и киносъемки почти всегда являются предметы разных цветов и оттенков. Цветность предметов, противопоставление одних цветных предметов другим позволяют различать их в процессе видения и на фотографическом снимке.

Без удивительной способности нашего зрения воспринимать цвета исчезла оы возможность ощущать все богатство их оттенков. Мир представлялся бы нам унылым, однообразно серым, каким мы видим его на черно-белой фотографии и каким его видят люди, страдающие полным дальтонизмом.

Большинство людей различают свыше десяти тысяч цветов и их оттенков. Но глаз не в одинаковой степени чувствителен к энергетически равным излучениям разных цветов. Наиболее светлым, видным при высоком уровне освещения является участок спектра от желто-зеленого до оранжевого цвета (515—600 нм), а на этом участке выделяется своей яркостью желто-зеленый (554—585 нм). На участок спектра с длиной волны 515—600 нм приходится максимум солнечного излучения. Менее светлыми являются оранжевый и зеленый цвета, более темными — красный и синий, самыми темными— фи олетовый и красный цвета.

В оба конца спектра светлота цветов быстро падает, и излучения с длиной волны короче 400 нм и длиннее 700 нм большинство людей не видят. Границы видимости 400 и 700 нм относятся к среднему глазу при средней интенсивности дневного света. В зависимости от условий наблюдения, от интенсивности излучения и освещения эта границы изменяются: при слабом освещении видимый спектр сокращается, при интенсивном — расширяется. При очень интенсивном освещении границы видимого спектра значительно расширяются в обе стороны — до 380 и 760 нм.

Кривая чувствительности человеческого глаза к свету при высоком уровне дневного освещения приведена на рис. 1.

За немногим исключением (солнце, лампы накаливания и другие самосветящиеся первичные источники света), предметы нашего окружения сами не светятся. Но любой предмет, освещенный солнцем или другим источником света, обладает физическим свойством частично поглотить упавший на него свет, частично отразить (если предмет непрозрачный) или пропустить его (если предмет прозрачный).

В противоположность ахроматическим цветные поверхности обладают избирательным (селективным) поглощением, отражением или пропусканием световых лучей. Это означает, что из смеси цветовых лучей, составляющих падающий лучистый поток, например дневного (белого) света, одни цветные лучи отражаются (пропускаются) в большей степени, другие — в меньшей, остальные поглощаются.

В результате избирательного отражения цветной поверхности, которое объясняется главным образом особенностями строения кристаллической решетки твердых тел, предмет становится видимым в просуммированной глазом смеси отраженных рассеянных цветных лучей и воспринимается как одноцветный. Правильнее было бы говорить не о цвете предмета, а о цвете отраженного (пропущенного) света, но поскольку большинство окружающих нас предметов видим каждодневно при дневном свете, то в нашем сознании глубоко укоренилось представление о цвете как об объективном признаке, присущем тому или иному предмету независимо от спектрального состава источника света, освещающего предмет.

Поэтому легко себе представить цвет безоблачного синего неба, зеленых листьев и травы, загорелого лица человека, белого снега и др. Цвета хорошо нам известных предметов настолько устойчивы в нашем представлении, что малейшее отклонение от привычных цветов, а это нередко встречается при цветной съемке, сразу замечается и расценивается как искажение цвета предмета.

Приспосабливаясь к условиям цветного освещения, наш глаз обычно не замечает изменений цвета (цветового тона и насыщенности), которые возникают при разных источниках света, особенно если эти изменения происходят медленно. Мы не видим, например, как на протяжении дня изменяет свой цвет зелень. Трава остается зеленой и при желтом и даже красноватом свете солнца в утренние и вечерние часы и голубоватом в полуденные часы. Созревший хлеб сохраняет желтый цвет на солнце и в тени, хотя в тени освещен только синим светом неба.

Способность (физиологическая) нашего зрения изменением чувствительности приемников света бессознательно корректировать физические изменения цвета, происходящие под влиянием изменения спектрального состава света, и продолжать воспринимать их в привычной цветности носит название цветовой адаптации. Лишь в отдельных случаях (при внезапном переходе от одного освещения к другому, при одновременном действии различных источников света) изменения цвета становятся заметными.

Без сохранения привычной тональности цветов внешнего мира, без постоянства их восприятия наша жизнь весьма осложнилась бы. Нам пришлось бы жить в непрерывно изменяющемся в зависимости от высоты солнца и облачности мире. В этом можно убедиться, если на протяжении дня снимать на цветной пленке с получасовым примерно перерывом один и тот же пейзаж. На фотографиях или на экране (в случае киносъемки) можно увидеть, каким значительным изменениям подвергаются цвета объектов в течение дня.

Цветная адаптация, т. е. по сути искаженное восприятие возникающих цветов, является жизненно необходимым свойством нашего зрения. Тем самым облегчается видение внешнего мира.

Обычно цветные предметы, освещенные дневным светом, отражают довольно широкий участок спектра с преобладающим излучением определенного цвета, по которому и судят о цвете предмета. Листья деревьев, трава имеют ясно выраженный зеленый цвет благодаря более интенсивному отражению зеленых лучей и поглощению, хотя и неполному, синих и красных. Темно-зеленые листья в известной степени поглощают и зеленый цвет, отражая примерно 20—25% лучей. Точно так же красный флаг, черепичная красная крыша, красная роза отражают преимущественно красные лучи и намного меньше синие и зеленые. При заметном отражении вместе с красными лучами синих и зеленых красный цвет предметов становится белесоватым — светло-красным, розовым, если же одновременно поглощается и часть красных лучей — то темно-красным.

Отражательную способность цветной поверхности р можно выразить графически в виде кривой (рис. 2).

Особенно наглядными становятся изменения света при прохождении через цветные прозрачные среды — окрашенные стекла, жидкости. На просвет хорошо видно, что красный стеклянный диск пропускает только красные лучи, а желтый стеклянный диск пропускает желтые независимо от того, является ли излучение спектральным желтым или смешанным в соответствующей пропорции зеленым и красным.

Спектральный состав падающего на предмет света оказывает заметное влияние на цвет предмета. Поверхность, синяя при дневном свете, сильно темнеет при свете ламп накаливания, белая при дневном свете поверхность становится синей, если таким становится освещение. Желтые, оранжевые и красные предметы при дневном свете светлеют при свете ламп накаливания, а фиолетовые, синие и голубые — темнеют. Зеленый цвет при свете ламп накаливания становится желтоватым, а при красном свете заходящего солнца листья темнеют, появляются на них и красноватые оттенки.

Некоторое влияние на цвет предмета оказывает и свет, отраженный от близлежащих предметов. При фотосъемке, особенно цветной, необходимо принимать во внимание изменения в цветности предмета, происходящие под влиянием освещения.

Цвет предмета не чисто физическое объективное его свойство, хотя и определяется такими физическими факторами, как цветоизбирательная отражательная способность предмета и спектральный состав источника света. Он зависит также от свойств и состояния зрительного аппарата, психофизиологического состояния наблюдателя. В большинстве случаев цветной съемки можно ограничиться психологической точностью цветопередачи, так как зритель, не имея точного представления о цвете объекта, не имея его перед глазами для сравнения, не найдет грубых отклонений в цветопередаче.