ВОСПРИЯТИЕ ЦВЕТА КОНТРАСТЫ МГУДТ Кафедра физики Доцент Пенова

ВОСПРИЯТИЕ ЦВЕТА КОНТРАСТЫ МГУДТ Кафедра физики Доцент Пенова И. В. 2012 г.

«Цвет – это то, что Вы видите, а не то, что Вы могли бы видеть» Ральф М. Ивенс Восприятие и различение цветов каждым человеком определяется взаимовлиянием физиологических процессов и культурных традицией, в которых этот человек вырос, зависит от системы названий цветов в его родном языке и индивидуальных особенностей индивидуума. Видеть цвет в конкретных условиях – это сочетание внимания, целенаправленности, памяти и мотивов индивидуума. Восприятие цветов изменяется с возрастом, зависит от остроты зрения, от национальности человека, даже от цвета его волос и оттого, что он ел (после еды повышается чувствительность глаза к коротковолновой (синей части спектра).

Восприятие цвета зависит от уровня освещенности При очень низкой освещенности у нас нет цветового зрения, так как палочки в сетчатке нашего глаза нечувствительны к цвету. С повышением освещенности в процесс вовлекаются колбочки. При большом количестве света рецепторы подают более интенсивные сигналы, и, в частности, сигналы цветоразличения в нашем мозгу становятся сильнее. Видимое разнообразие и яркость окраски предметов в летний солнечный день и тусклость тех же самых предметов, наблюдаемых в серый зимний день, хорошо известны. Насыщенность цвета красных сигнальных огней и неоновых реклам намного больше, чем насыщенность окраски кусочков бумаги того же цветового тона: они всегда создают на сетчатке гораздо меньшую освещенность.

Законы восприятия света и цвета обусловлены психофизиологическими или психофизическими* свойствами анализаторов, которые совершенствовались в процессе эволюции. Важнейшие: константность цвета (в привычных условиях наблюдения за счёт бессознательно вносимой наблюдателем поправки на освещение цвета не очень зависят от освещения); адаптация глаза (приспособление его к условиям освещения); контраст (различие) между объектом и фоном, благодаря которому возможно визуальное восприятие объекта. В практической работе следует знать и учитывать: - константность нарушается в непривычных условиях наблюдения; - переадаптация глаза приводит к утомлению и снижению остроты зрения; - контраст изменяет восприятие цветного объекта на цветном фоне, так как степень контрастных изменений для различных цветовых сочетаний различна и зависит от ряда условий: от цветового тона объекта и фона, от соотношения светлоты и насыщенности, от соотношения площадей объекта и фона, освещенности и т. п. * взаимоотношения между физически измеряемыми стимулами и ощущениями, вызываемыми этими стимулами.

Константность цвета Белые клетки в тени и черные на свету – практически одного цвета! Однако глаза этого не замечают. Мозг видит черные и белые клетки независимо от освещенности.

Деревянный блок отбрасывает тень на черно-белую клетчатую бумагу. Мы видим, что белые квадраты в тени темнее, и мы видим, что они белые.

При незнакомом окружении для неизвестного заранее цвета достаточно даже света незначительной насыщенности, чтобы создать иллюзию цвета, отличающегося от цвета предмета при нормальном освещении. Когда же излучение монохроматично (например, как в используемых для освещения улиц натриевых ламп низкого давления), происходит нарушение константности цвета. Вывод: для того, чтобы константность сохранялась, необходимо наличие в поле зрения многих объектов с различными спектральными коэффициентами отражения и по возможности источник излучения с непрерывным спектром.

Произведения одного из самых значимых художников современности – Джеймса. Таррелла (James Turrell)

Явление описано Корнсуитом Речь идет об изменении видимого цвета во времени при восприятии очень яркого источника красного цвета. Через некоторое время источник кажется желтым, потом зеленым, а затем снова приобретает желтый цвет. Этот феномен легко продемонстрировать, просто наблюдая яркую лампочку через красный фильтр, дополненный термопоглощающим фильтром. Характер видимого изменения цвета показан на рисунке: спустя 10 с лампочка кажется желтой, через 60 с - зеленой и, наконец, снова приобретает желтый цвет.

Хроматическая аберрация глаза Рисунок состоит из чередующихся красных и синих полос. Если отойти так далеко, что полосы будут неразличимы (на расстояние 5 или более метров), вся цветная область будет казаться фиолетовой. Однако фиолетовый цвет будет в некоторой степени виден и с более близкого расстояния, когда можно различить синие и красные полосы.

Это происходит потому, что у нормальных людей обычно имеет место значительная миопия в отношении синего цвета из-за хроматической аберрации глаза. Она обусловлена неодинаковым преломлением оптической системой глаза световых лучей разного цвета. В то время как красный свет фокусируется на сетчатке или совсем близко к ней, синий свет фокусируется на значительном расстоянии впереди нее. В результате на сетчатке образуется большое расплывчатое синее изображение, которое накладывается на красное изображение, и это приводит к восприятию фиолетового цвета.

Величина цветового поля В очень небольшом поле восприятие синего цвета исчезает. Это можно продемонстрировать с помощью сине-желтой фигуры, если сначала смотреть на нее вблизи, а затем постепенно отдаляться. Восприятие синего цвета начнет исчезать. Это происходит при видимой угловой величине объекта около 20'. Такой эффект известен, как тританопия малого поля.

Если поверхности обладают одинаковой объективно измеренной яркостью, то можно предположить, что эти яркости создают одинаковые ощущения. На самом деле, чем более чистый цвет имеет поверхность, тем более яркой она воспринимается. Гельмгольц первый заметил, что насыщенность цвета влияет на его воспринимаемую яркость и что некоторые цвета кажутся ярче белого, даже если освещенность сетчатки при этом остается постоянной. Впоследствии этот эффект изучал Кольрауш. Он обнаружил, что если поместить рядом два равно-ярких цвета, один из которых будет иметь более высокую насыщенность, то этот цвет будет казаться более ярким. Исследования Гельмгольца-Кольрауша показали, что белый цвет должен быть более интенсивным, чтобы казаться таким же ярким как цветной. Так, по данным некоторых опытов, интенсивность белого цвета должна быть в 50 раз выше, чем синего, и в 30 раз выше, чем красного, чтобы он казался таким же ярким. Для желтого указанный эффект гораздо слабее, но все-таки может быть замечен: белый должен быть в 4 раза ярче желтого.

Эффект Гельмгольца-Кольрауша (некоторые цвета выглядят светлее, чем серый с тем же значением светлоты L= 50 (в CIELab), рис. А. На рис. В все изображения переведены в Photoshop в серую шкалу

Эффект Гельмгольца-Кольрауша имеет особое значение, когда мы встречаемся с цветами большой насыщенности, например, в производственной среде, в цветовой сигнализации, в технике безопасности, в рекламных установках с газосветными лампами и др. Хорошо известно, например, что в красном стопсигнале можно использовать лампочки меньшей мощности, чем в зеленом. Эксперименты, проведенные в МАРХИ Мигалиной И. В. по светлотному уравниванию разноцветных стимулов показали, что такие различия могут достигать 2 -6 раз: например, фотометрическая яркость зеленого цвета должна быть в 6 раз выше, чем красного, чтобы он воспринимался таким же ярким.

Эффект Гельмгольца-Кольрауша учитывают в фотографии при построении, например, профиля KODAK DCS B&W Normal, обеспечивающего представление цветного изображения в черно-белой тональности. В результате этого яркость черно-белого изображения увеличивается по мере насыщенности цвета.

При вращении мы видим

Изолированный цвет и неизолированные воспринимаемые цвета «Цвет никогда не бывает одинок, он всегда воспринимается в окружении других цветов» Иоханнес Иттен

Контраст по светлоте

Светлота окружающего фона

Цвет (и светлота) окружающего фона

Одновременный контраст Контраст по цветовому тону

Контраст по цветовому тону

Контраст по насыщенности

Контраст по насыщенности

Контраст по насыщенности и цветовому тону

(2) (1)

(1)

(1)

(2)

(2)

Разные по светлоте квадраты выглядят равнояркими, а одинаковые - разными

Последовательный контраст

Цветовой контраст (одновременный и последовательный)

Фиксируйте глаза на одном крестике на несколько секунд. Затем переместите на другой крестик и увидите остаточные изображения

Последовательные образы имеют практические следствие для технолога по цвету, который должен тщательно избегать проведения оценки цветового тона после наблюдения площадей спектрально селективного света высокой интенсивности. Для того чтобы свести до минимума влияние последовательного образа на критические оценки цвета, наблюдения должны проводиться после рассматривания в течение некоторого времени большой, равномерно освещенной ахроматической поверхности.

Практически невозможно правильно судить относительно светлоты разделенных областей (слева). Если две половинки сдвинуть, можно увидеть, что они имеют один и тот же цвет

Цвет фигур кажется более ярким и насыщенным, если фигуры окантованы черными рамками. Цвет фона в той части рисунка, где иероглифы обведены не белым, а черным, кажется более насыщенным

Цвет фигур кажется более ярким и насыщенным, если фигуры окантованы черными рамками

Влияние размера площади, занимаемой цветом, на восприятие цвета

Цветовая ассимиляция

Оптические данные обрабатываются, прежде чем стать ощущением. Информация о светлоте и цвете передается с меньшим пространственным разрешением, чем информация о форме и структуре

Иллюзия Шеврёля (краевой контраст)

Цветовая ассимиляция, Де Валуа (1988)

Несколько оттенков зеленого и красного - только иллюзия

Маккалау-эффект, 1965 г.

Маккалау-эффект

Вазарели иллюзии

Иллюзия Шеврёля (краевой контраст)

Иллюзия Морон-Бур-Росса (Morrone-Burr-Ross illusion)

Оучи иллюзии (Оучи, 1977; Spillmann и др. 1986)

Гельмгольца иллюзии

Геринг иллюзии

Гельмгольц, 1867

Трокслер эффект (Периферийный затухание)

Смотрите в центр на чёрную точку. Цветные пятна должны исчезнуть

Смотрите на крестик в центре

Akiyoshi Kitaoka Акиоши Китаока является профессором психологии факультета психологии в Университете Рицумикан (Ritsumeikan University) в Киото, Япония. Известен своими исследованиями зрительных иллюзий, в том числе, геометрических иллюзий (формы), иллюзий светлоты, цвета, движения и других явлений визуального восприятия. Он получил степень бакалавра кафедры биологии, Университет Цукуба, Япония в 1984 году и ученую степень кандидата наук Института психологии Университета Цукуба в 1991 году. Премии: "Золотой приз" 9 -го Л'Ореаль искусства и науки в 2006 году, и "Премию для оригинальных исследований" от Японского общества когнитивной психологии в 2007 году. Он написал более десяти книг о визуальных иллюзиях. Однако все они на японском и можем только любоваться его работами.

http: //www. ritsumei. ac. jp/~akitaoka/index-e. html

"The morning sunlight" Смотрится подобно солнцу, хотя в центре точно такой же белый цвет, как везде на картинке.

Прямоугольники, вырезанные из верхнего и нижнего синих кружков

Пять внутренних кругов одного цвета

Только вырезав кусочки голубого (1) и желтого (2) внутренних кругов – видишь, что это один желто-зеленый цвет

Часть лапки и спинки верхнего и нижнего павлинов

Смотрите в центр! Круги вращаются?

Впечатление, что по кругам идет какой-то импульс, но его нет

Видите светло-серые диагональные полосы? Если пристально несколько секунд смотреть на точку в центре, то они исчезнут

А ведь голубого тут ничего нет. Все спирали одного оттенка зелёного

А ведь голубого тут ничего нет. Все спирали одного оттенка зелёного

Виды контраста по Иттену

Виды контраста по Иттену 1. Контраст по цвету 2. Контраст светлого и тёмного 3. Контраст холодного и тёплого 4. Контраст дополнительных цветов 5. Симультанный контраст 6. Контраст по насыщенности 7. Контраст по площади цветовых пятен

Контраст по цвету

Жёлтый, красный и синий цвет обладают наиболее сильно выраженным цветовым контрастом. Интенсивность цветового контраста всегда уменьшается по мере того, как выбранные нами цвета удаляются от основных трёх. Когда каждый цвет отделен друг от друга чёрными или белыми линиями, то их индивидуальный характер становится выраженным более резко, а взаимные излучения и взаимные влияния тем самым уменьшаются.

Контраст светлого и тёмного

Особенно сложны проблемы светлого и тёмного в хроматических цветах и в их отношении к ахроматическим цветам - чёрному, белому и серому. Важно, чтобы цвета, имеющие одинаковую яркость или одинаковую степень темноты, могли быть точно различимы.

Контраст холодного и тёплого

«Красно-оранжевый" и "сине-зелёный" являются двумя полюсами контраста холода и тепла. Обычно жёлтый, жёлто-оранжевый, красно-оранжевый, красный и красно -фиолетовый принято называть тёплыми цветами, а жёлто-зелёный, синезелёный, синий, сине-фиолетовый и фиолетовый – холодными. но подобная классификация легко может ввести в заблуждение, так как промежуточные цвета, расположенные между ними, могут быть холодными или теплыми только в зависимости от того, контрастируют ли они с более тёплыми или холодными тонами.

В упражнениях с контрастом холодного и тёплого полностью исключается контраст светлого и тёмного, и все цвета, входящие в композицию, должны быть одинаково светлыми или одинаково тёмными.

Контраст холодного и тёплого можно считать самым "звучащим" среди других цветовых контрастов. . Как за счет контрастности холодных и тёплых тонов удается добиться их максимального звучания (рис. 20). А не работает ли здесь еще «сопоставление» ?

Контраст дополнительных цветов Следующие пары дополнительных цветов: жёлтый — фиолетовый жёлто-оранжевый — сине-фиолетовый оранжевый — синий красно-оранжевый — сине-зелёный красный — зелёный красно-фиолетовый — жёлто-зелёный. Смесь двух дополнительных цветов превращается в вариант серого цвета.

Симультанный (одновременный) контраст Понятие "симультанный контраст" обозначает явление, при котором наш глаз при восприятии какого либо цвета тотчас же требует появления его дополнительного цвета, и если такового нет, то симультанно, т. е. одновременно, порождает его сам. Симультанное действие будет тем сильнее, чем дольше мы будем смотреть на основной цвет и чем ярче его тон. Поскольку симультанно возникающие цвета реально не существуют, а возникают лишь в глазах, они вызывают в нас чувство возбуждения и живой вибрации от непрерывно меняющейся интенсивности этих цветовых ощущений. При длительном рассматривании основной цвет как бы теряет свою силу, глаз устаёт.

Контраст по насыщенности Слова «контраст по насыщенности» фиксируют противоположность между цветами насыщенными, чистыми и блеклыми, приглушенными.

Контраст по площади цветовых пятен Гармоничные размеры плоскостей для основных и дополнительных цветов могут быть выражены следующими цифровыми соотношениями: желтый: 3 оранжевый: 4 красный: 6 фиолетовый: 9 синий: 8 зеленый: 6

Контраст по площади цветовых пятен