Параметры света и восприятие их человеком

С физической точки зрения свет характеризуется двумя параметрами: энергией, переносимой волнами, и длиной волны. Однако в сфере телевидения и компьютерной графики применяются два других параметра, являющиеся, по сути, аналогами физических параметров света.
Это яркость света, которая определяется суммой энергий всех составляющих цветового спектра, и цветность, определяющаяся преобладанием определенных длин волн в этом спектре. При этом один из них - цветность (или цвет) - является качественной характеристикой света, а второй - яркость - является его количественной характеристикой. Используя эти параметры, можно сравнивать различные источники света между собой как по цвету излучения, так и по его интенсивности (яркости), хотя практически отделить цветность от яркости невозможно. Теоретически же это реализуется во многих графических приложениях с помощью специальной цветовой модели Lab, цветовые составляющие а и b которой обладают нулевой яркостью, а канал L содержит только яркостную информацию.
Подобно запахам и звукам, цвета воспринимаются различными людьми по-разному. Восприятие цветов меняется с возрастом, зависит от остроты зрения, настроения, усталости и даже национальности. Кроме того, на восприятие цвета влияют также и внешние факторы, такие как интенсивность освещения и окружающий фон.
За цветовое и яркостное восприятие человеческого глаза отвечают два различных типа рецепторов (нервных клеток), часто называемых соответственно колбочками и палочками. Палочки способны реагировать только на общую энергию света, но чувствительность их во много больше, чем у колбочек. Поэтому они отвечают за "черно-белое зрение" и именно они обеспечивают распознавание предметов при плохой освещенности, когда цвет уже не различим. Колбочки распознают цветовую информацию и, в отличие от палочек, в глазе представлены три типа колбочек, реагирующих на определенные диапазоны волн, соответствующие зеленой, красной и синей составляющим спектра. Но степень восприятия этими типами колбочек яркости (интенсивности, энергии) различных длин волн (различных цветностей) также отличается. В результате многочисленных опытов было установлено, что для большинства людей ощущение яркости при восприятии цветных изображений определяется главным образом яркостью зеленой составляющей (на 60—70 %), затем - красной (на 20—30 %) и в последнюю очередь - синей (7—11 %).
Таким образом, исходя из особенности строения человеческого глаза, можно сделать вывод, что цвет трехмерен по своей природе. И принцип большинства технических устройств, предназначенных для обработки и отображения цветовой информации, также основывается на раздельной передаче этих трех составляющих света, о чем далее будет
рассказано подробнее.
Субъективность восприятия цвета людьми при создании и обработке изображений крайне нежелательна. Поэтому для обеспечения одинакового воспроизведения и считывания цветов различными типами цифровых устройств (сканерами, цифровыми камерами - считывание; мониторами, принтерами - отображение) и от различных производителей используются специальные средства и методы, к которым относятся:
• цветовые модели;
• цветовые режимы;
• рабочие цветовые пространства;
• системы соответствия цветов;
• системы управления цветом;
• организация процесса управления цветом.

Автор статьи Легейда Владимир Владимирович (vek-plus@in.ua).