4.1.2. Трехмерное представление цвета

Экспериментально установлено, что любой цвет может быть получен путем суммирования излучений красного F_R, синего F_B и зеленого F_G цветов. Излучения F_R, F_B, F_G называются излучениями основных цветов. Представление любого цвета Ц с помощью основных цветов производится в два этапа.

Первый этап. Берут колориметр – устройство, позволяющее визуально сравнивать световые потоки. Экран колориметра разделен на две половины. На одну половину направляют излучение белого цвета. (Это излучение играет важную роль в цветном телевидении. Оно называется опорным цветом). На другую половину направляют смесь, состоящую из излучений красного, синего и зеленого цветов – F_0R, F_0B, F_0G. Мощности излучений основных цветов подбирают таким образом, чтобы цвета правой и левой половин экрана не различались. Измеряют световые потоки F_0R, F_0B, F_0G. Во всех дальнейших исследованиях эти значения световых потоков принимают за единичные количества основных цветов.

Второй этап. На левую половину экрана направляют излучение некоторого исследуемого цвета F_Ц. На правую половину экрана опять направляют смесь излучений основных цветов F_R, F_B, F_G. Вновь мощности основных цветов подбирают так, чтобы цвета правой и левой половин экрана не различались. Измеряют световые потоки основных цветов F_R, F_B, F_G. Результаты опыта записывают в виде равенства

F_Ц = F_R+F_B+F_G (4.1)

(эта запись следует из условия уравнивания цветов одной и другой половин экрана колориметра).

Вычисляют соотношения

F_R/F_R0=R, F_B/F_B0=B, FG/F_G0=G. (4.2)

Записывают выражение (4.1) в виде

F_Ц = F_0RR+F_0BB+F_0GG. (4.3)

Выражение (4.3) называется цветовым уравнением. Безразмерные величины R, G, B называются координатами цвета. Физический смысл координат цвета в том, что они показывают, какое количество единичных цветов надо взять, чтобы получить данный цвет.

Свойства координат цвета

1. Соотношение координат цвета R : G : B не изменяется при изменении яркости излучения.

2. Изменение яркости излучения в А раз приводит к изменению всех координат также в А раз.

3. Изменение цветового тона изменяет соотношение между координатами цвета.

4. Для опорного цвета координаты цвета одинаковы.

5. Для излучений основных цветов две координаты равны нулю, а третья отлична от нуля.

краткие итоги

• Любой цвет может быть получен путем суммирования излучений, красного, синего и зеленого цветов, называемых основными. Для получения какого-то цвета основные цвета должны быть взяты в определенных количествах.

• Количество единиц основных цветов, взятых для получения данного цвета, называют координатами цвета.

• Цвет полностью характеризуется своими координатами.

• Соотношение координат цвета R : G : B является характеристикой цветового тона.

• Изменение яркости излучения в А раз во столько же раз изменяет величину координат цвета.

• Координаты белого цвета равны друг другу.

Контрольные вопросы

1. Как записывается цветовое уравнение?

2. Что такое координаты цвета?

3. Какой цвет называют опорным?

4. Каковы свойства координат цвета?