2. Викладіть суть трикомпонентної теорії колірності зору та зобразіть криву спектральної чутливості зору людини.

Однак зір людини має характерну властивість відчувати певний колір при одночасній дії на сітківку електромагнітних коливань різних довжин хвиль. Так звана трикомпонентна теорія зору припускає існування у сітківці ока трьох типів світлочутливих елементів (колбочок), які реагують, відповідно, на три основні незалежні кольори - червоний (R - red), зелений (G - green), синій (B - blue). Незалежність кольорів означає, що жоден з них не можна отримати шляхом змішування двох інших. Результуючий колір

F  rR  gG  bB ,

де F , R, G, B, що мають розмірність потужності, - це результуючий та основні кольори, а коефіцієнти r, g та b показують, у яких кількостях основні кольори входять у результуючий колір. При цьому

18.  g  b  1.

При r  g  b  1 3 результуючий колір F є білим. При, наприклад, r = 0 та g = b = 0,5 отримуємо голубий колір, а при g = 0 та r = b = 0,5 отримуємо пурпуровий колір.

Іншою характерною властивістю зору є значно нижча просторова здатність у кольорах порівняно з роздільною здатністю щодо чорно-білих зображень. Експериментами встановлено, що якщо з певної віддалі ми ще розрізняємо чорно-білі смужки шириною, наприклад, 1 мм, то щоб з тієї ж віддалі розрізнити червоно-зелені смужки, їх ширина повинна складати 2,5 мм, а для синьо-зелених смужок - 5 мм.

Важливо зазначити, що трикомпонентна теорія зору справедлива тільки для кольорових об’єктів відносно великого розміру. Дуже дрібні кольорові об’єкти сприймаються як незабарвлені.

Трикомпонентна теорія зору підказує принцип побудови найпростішої системи кольорового телебачення. Згідно з цим принципом достатньо розділити зображення кольорової сцени на три зображення у основних кольорах (R, G, B) і, передавши відповідні сигнали трьома каналами, використати ці сигнали для створення трьох зображень у основних кольорах, на приймальній стороні. Якщо ці зображення просторово сумістити, то завдяки змішуванню кольорів будемо спостерігати кольорове телевізійне зображення сцени.

Розрізняють три способи змішування кольорів.

Локальний спосіб змішування кольорів полягає у накладанні світлових потоків основних кольорів один на одного. Цей спосіб ілюструється рисунком 5.7,а, де зображено перетини світлових потоків в основних кольорах R, G, B з площиною білого екрана. При належному співвідношенні потужностей цих потоків, у центральній частині формується білий колір. У зонах змішування двох потоків отримуємо жовтий, пурпуровий та голубий кольори.

При просторовому способі змішування кольорів три світлові потоки основних кольорів не накладаються, а формують розташовані щільно поруч кольорові плями R, G, B, як це показано на

рис. 5.7,б. При спостеріганні з достатньо великої віддалі, коли у зв’язку з обмеженістю просторової роздільної здатності зору окремі плями не розрізняються, зір відчуває наявність плями результуючого кольору (див. штрихові контури), який, знову ж таки, визначається співвідношенням потужностей світлових потоків у трьох основних кольорах.

. а)	червоний		.	б)
			білий	R	G
	Жовтий	R	пурпурний		В
	R+G	R+В
		R+G+В
	G		В	R	G В
		G+В
	Зелений		синій
	блакитний

Рис. 5.7. Локальний (а) та просторовий (б) способи змішування кольорів.

Бінокулярний спосіб змішування кольорів полягає у тому, що відповідні ділянки сітківок лівого та правого ока збуджуються різними основними кольорами, при цьому виникає відчуття змішаного кольору.

Способи змішування кольорів підказують, як можна побудувати пристрої відтворення кольорових зображень. Локальний спосіб змішування використовується у пристроях проекційного типу. Просторовий спосіб змішування лежить в основі побудови кольорових кінескопів та матричних панелей. Бінокулярний спосіб змішування кольорів можна використати у стереотелевізійних системах.

Однак чутливість ока до коливань з різною довжиною хвилі у межах видимої частини діапазону не є однаковою. Численними експериментами, які полягали в суб’єктивній оцінці відчуття інтенсивності випромінювання при однаковій потужності P_ випромінювання на різних довжинах хвиль, встановлено, що залежність чутливості ока від довжини хвилі коливання відповідає кривій, зображеній на рис. 4.2. Ця крива стандартизована, її називають кривою відносної спектральної чутливості ока або кривою видності. Згідно з цією залежністю, око має найбільшу відносну чутливість на довжині хвилі   550 нм. Зазначимо, що виконана відповідним чином телевізійна система, на відміну від ока людини, здатна “бачити” сцени, які випромінюють або відбивають випромінювання поза межами видимої ділянки.

	1
	0,8
								P  const
	0,6
	0,4
	0,2
	0
	400	450	500	550		600	650	700	750	, нм
	фіолетовий	синій	блакитний	зелений	жовтий	оранжевий		червоний
	Рис. 4.2. Графік відносної спектральної чутливості ока людини.