Kvant

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量子实验室

G·I·科索罗夫

橙色天空

在本文中,我们介绍了几个关于色觉的实验。所有这些都与眼睛异常操作条件或其颜色疲劳引起的各种颜色错觉有关。

眼睛感知颜色的机制非常复杂,尚未得到充分研究。众所周知,眼睛的视网膜含有两种感光细胞,称为视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞含有光敏花色素——视觉紫色或视紫红质。当暴露在光线下时,视紫红质会供应并作用于将刺激传递到大脑的神经纤维。在强光下,它可以确保棍子完全失明。行走在黑暗中

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相反的过程是视觉皮层的恢复。视杆、暮光视觉具有很高的灵敏度,但它是消色差的。视杆细胞不能感知颜色。在足够高的亮度下,视觉锥体机制开始生效。锥视觉对颜色敏感。许多令人信服的实验得出这样的结论:视锥细胞含有三种类型的光化学敏感色素,在光谱的红色、绿色和蓝色区域具有最大灵敏度。所有三种颜料的不同程度的表达给我们的意识带来了颜色的感觉,让我们能够看到世界的各种颜色、色调、半色调和过渡。

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色觉的三色性质是电影、电视、彩色摄影和印刷中色彩再现的基础。定量颜色测量方法也是基于三色原理。

然而,颜色错误不仅可能由油漆引起,还可能由过度照明等原因引起。使用墨水在绘图纸上绘制如图 1(a、6、c、d)所示的黑色和白色圆盘。圆盘的直径为8-12厘米就足够了。切割圆盘并旋转它们,速度不要太快,大约每秒 1-3 转。为此,您可以将它们放在电影放映机、播放器、录音机的卷轴上,或者简单地用磁盘制作顶部。您将看到彩色圆圈,而不是黑色弧线。颜色取决于旋转速度、光照和图的性质。例如,对于图 1,a 处的圆盘,黑色扇区(旋转方向)后面的弧在低光下显示为红色,在高光下显示为黄色。在一定的旋转速度和明亮的照明下,黑色区域呈现蓝色。对于这种现象还没有完整的解释。

油漆不仅颜色不同,饱和度也不同。如果你逐渐在红色颜料中加入白色,颜色会变得越来越粉红色。在绘画中,尤其是在印刷版绘画中,很难获得丰富的色调和更大的亮度层次。最白油漆的愤怒与最黑油漆的愤怒之比不到一百,但在自然界中,我们正在处理数千倍的愤怒差异。因此,绘画复制品看起来太苍白,或者相反,太暗。这违反了照明再现的要素之一——影响尊重。风景或风俗场景的图像显得平坦。这意味着投影到屏幕上时传输的范围更广。这就是为什么彩色可逆胶片上的照片(幻灯片)如此富有表现力和三维度。

通过以特殊方式照明可以显着改善绘画的感知。从 Ogonyok 获取颜色内含物,将其成型并使用接触法将其打印在具有对比黑白范围的胶片之间。将幻灯片插入大光通量的投影仪(“Light”型投影仪即可)中,将幻灯片投影到原稿上,使投影的轮廓与原稿完全吻合。结果不会让您后悔所付出的努力。这幅画将变得生动,获得体积和特殊的表现力。关掉投影仪,你会发现在均匀的灯光下,画面是多么的暗淡和缺乏表现力。

以下实验涉及所谓的顺序彩色图像。这种现象是由于颜色敏感色素的完全恢复是一个相对缓慢的过程。如果长时间注视单色图,然​​后将目光转向白纸、墙壁或天花板,那么白色会感觉缺乏色彩,使眼睛疲劳。在白色表面上,相同的 图 是可见的,但以称为互补的颜色呈现。从彩色纸上剪出 2x2 厘米的红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色正方形。将其中一个彩色方块放在您面前的一张白纸上,眼睛不要紧张地观察它大约三十秒。正如他们所说,你需要看向某一点,这样正方形的图像就不会在视网膜上移动。将目光转向白色区域,一两秒后,您会在纸上看到一个互补色正方形的清晰图像。你也是吗

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图 2. 一排正方形的补色是绿色,蓝色是橙色,黄色是紫色(图 2)。混合物中的每一对互补色都应产生白色或灰色的非彩色。

要混合其他颜色,请将两个额外的正方形彼此相邻放置,并在它们之间放置一个玻璃板 (图 3)。调整您的眼睛,使一个方块透过玻璃可见,而另一个方块则反映在玻璃中。通过改变玻璃的倾斜度以及来自正方形的光通量之间的对应关系,可以确保图像重叠的地方的着色几乎消失。要使图像完全消色差,您需要精确选择颜色。最常见的结果是棕色。但如果你采用两种明显非互补的颜色,例如绿色和黄色或红色和紫色,它们的任何混合都会产生明亮的颜色。如果将方块放置在额外的背景上而不是白纸上,则会出现更加鲜艳的彩色图像。

观察完简单的图形后,尝试用彩色纸制作一个类似于雕像前图所示的贴花,即将其中的颜色替换为其他颜色。

图 3.

body 通过以与查看正方形相同的方式查看图片,您很快就会学会在白色背景上查看自然色彩的风景。为了成功,只需要足够明亮的照明。

最引人注目和最难以理解的彩色髂变是由我们最新的经验提供的。我们已经说过,色彩再现的基础是三色系统。如果您通过红、绿、蓝三个滤光片重复拍摄同一场景,并在打印出正片后,用三台投影机通过相同的滤光片将它们投影到屏幕上的同一位置,那么屏幕上就会出现具有正确色彩再现的彩色图像。在这种情况下,必须选择滤光器,使其总体呈现白色。您可以通过两个附加滤光片(例如红色和绿色)将自己限制为两张照片。这也产生了良好的色彩再现,尽管不如三色方法那么完美。但事实证明,在投影过程中,您可以限制自己只能使用一种滤色镜。

在不移动相机的情况下,通过红色和绿色滤镜在全色胶片上拍摄相同颜色的场景两次。