background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

 

 

I

I

s

s

t

t

o

o

t

t

a

a

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

y

 

 

 

Problem  postrzegania  obiektów  przez  człowieka  wymaga  wyja

ś

nienia  istoty  barwy.  Jest  to  poj

ę

cie 

zwi

ą

zane z natur

ą

 

ś

wiatła oraz z sposobem w jaki człowiek widzi otaczaj

ą

ce go obiekty.  

Dla rozumienia barwy wa

ż

nym 

j

j

e

e

s

s

t

t

 

 

p

p

o

o

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

o

o

b

b

i

i

e

e

k

k

t

t

ó

ó

w

w

 

 

n

n

a

a

:

:

  

 

 

o

o

b

b

i

i

e

e

k

k

t

t

y

y

,

,

 

 

k

k

t

t

ó

ó

r

r

e

e

 

 

c

c

z

z

ł

ł

o

o

w

w

i

i

e

e

k

k

 

 

w

w

i

i

d

d

z

z

i

i

,

,

 

 

p

p

o

o

n

n

i

i

e

e

w

w

a

a

ż

ż

 

 

e

e

m

m

i

i

t

t

u

u

j

j

ą

ą

 

 

ś

ś

w

w

i

i

a

a

t

t

ł

ł

o

o

 

 

oraz na takie,  

 

 

o

o

b

b

i

i

e

e

k

k

t

t

y

y

,

,

 

 

k

k

t

t

ó

ó

r

r

e

e

 

 

w

w

i

i

d

d

z

z

i

i

 

 

p

p

o

o

n

n

i

i

e

e

w

w

a

a

ż

ż

 

 

o

o

d

d

b

b

i

i

j

j

a

a

j

j

ą

ą

 

 

ś

ś

w

w

i

i

a

a

t

t

ł

ł

o

o

,

,

 

 

k

k

t

t

ó

ó

r

r

e

e

 

 

j

j

e

e

 

 

o

o

ś

ś

w

w

i

i

e

e

t

t

l

l

a

a

 

 

(

(

k

k

t

t

ó

ó

r

r

e

e

 

 

n

n

a

a

 

 

n

n

i

i

e

e

 

 

p

p

a

a

d

d

a

a

)

)

.

.

 

 

 

 

 

Najcz

ęś

ciej widzimy obiekty w 

ś

wietle słonecznym. Widzimy je, poniewa

ż

 odbijaj

ą

 padaj

ą

ce 

ś

wiatło słoneczne. 

Cz

ę

sto  widzimy  te

ż

  obiekty  noc

ą

  poniewa

ż

  s

ą

  o

ś

wietlone  przez 

ś

wiatło,  o  którym  mówimy, 

ż

e  jest 

ś

wiatłem  sztucznym”.  To 

ś

wiatło  emitowane  przez    zbudowane  przez  człowieka  lampy.  Z kolei,  tablice 

ś

wietlne, 

ś

wiatła  sygnalizacyjny  czy  obrazy  w  telewizorze  widzimy,  poniewa

ż

  obiekty  te  wysyłaj

ą

 

ś

wiatło  – 

mówimy, 

ż

ś

wiec

ą

.  

 

Wykorzystuj

ą

c  komputer  b

ę

dziemy  widzieli  obrazy  „na  jego  wyj

ś

ciu”  drukowane  przez  drukarki 

(drukowane obrazy widzimy w 

ś

wietle odbitym) lub na ekranie monitora (te pokazuj

ą

 obrazy emituj

ą

ś

wiatło).  

 

Barwa widzianego obiektu – to jak człowiek go b

ę

dzie go widział, zale

ż

e

ć

 wi

ę

c b

ę

dzie od samego obiektu, od 

rodzaju  o

ś

wietlaj

ą

cego  go 

ś

wiatła,  od  barwy  otoczenia  ale  tak

ż

e  od  „jako

ś

ci”  systemu  wzrokowego 

człowieka.

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

 

Barwa jest poj

ę

ciem zło

ż

onym. Istot

ę

 barwy mo

ż

na wyja

ś

nia

ć

, czy definiowa

ć

 na gruncie fizyki, fizjologii, 

psychologii (mówi

ć

 b

ę

dziemy o aspektach psychofizycznych barwy), sztuki (w szczególno

ś

ci malarstwa) czy 

grafiki komputerowej. Odbiór, percepcja barwy wymaga okre

ś

lenia trzech poj

ęć

 

 

o

o

d

d

c

c

i

i

e

e

ń

ń

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

y

,

 

oznacza potocznie „czyst

ą

 barw

ę

”, np. czerwony, zielony, 

ż

ółty, itd.,

 

 

n

n

a

a

s

s

y

y

c

c

e

e

n

n

i

i

e

e

oznacza  stopie

ń

,  z  jakim  czysta  barwa  ró

ż

ni  si

ę

  od  poziomu  szaro

ś

ci,  barw

ą

 

z natury silnie nasycon

ą

 jest barwa czerwona lub pomara

ń

czowy, granat czy fiolet, barwy słabo 

nasycone  to  ró

ż

owy  czy 

ż

ółty,  barwy  słabo  nasycone  to  potocznie  u

ż

ywane  pastele,  arty

ś

ci 

nasycenie  barwy  zmieniaj

ą

  dodaj

ą

c  do  barwnika  bieli,  barwa  biała  jest  idealnie nienasycona 

(fizycy okre

ś

laj

ą

 nasycenie barwy jako czysto

ść

 pobudzenia, tzn. stosunek danej czystej barwy do 

bieli;  całkowicie  czysta  barwa  jest  nasycona  w  100%,  mieszaniny  czystej  barwy  i  bieli  maj

ą

 

nasycenie w przedziale od 0% do 100%; 

ś

wiatło białe i odcienie szaro

ś

ci maj

ą

 nasycenie 0%),

 

 

j

j

a

a

s

s

n

n

o

o

ś

ś

ć

ć

potocznie  oznacza  warto

ść

  czy  „sił

ę

”  barwy;  jasno

ść

  jest  u

ż

ywanym  okre

ś

leniem 

gdy  oceniamy  „sił

ę

”  barwy  obiektu  odbijaj

ą

cego 

ś

wiatło;  w  przypadku  obiektów  emituj

ą

cych 

ś

wiatło u

ż

ywamy dla okre

ś

lenia „siły” tego 

ź

ródła 

ś

wiatła- terminu jaskrawo

ść

; to 

ś

wiatło 

ż

arówki 

mo

ż

e by

ć

 jaskrawe, kineskop 

ś

wieci bardziej lub mniej jaskrawo. 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

 

Poni

ż

ej, w tabeli zestawiamy porównanie wspomnianych poj

ęć

 z ich odpowiednikami z fizyki. 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

a

a

 

 

F

F

i

i

z

z

y

y

k

k

a

a

 

 

O

O

d

d

c

c

i

i

e

e

ń

ń

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

y

 - czysta barwa, np. czerwony, zielony itd. 

D

D

o

o

m

m

i

i

n

n

u

u

j

j

ą

ą

c

c

a

a

 

 

d

d

ł

ł

u

u

g

g

o

o

ś

ś

ć

ć

 

 

f

f

a

a

l

l

i

i

 

 

N

N

a

a

s

s

y

y

c

c

e

e

n

n

i

i

e

e

 – okre

ś

la  jak  dana  barwa  ró

ż

ni  si

ę

  od  szaro

ś

ci,  kolor 

mocno 

nasycony – pomara

ń

cz, 

czerwie

ń

słabo 

nasycony –

 zielony, pastele – wzgl

ę

dnie nienasycone 

C

C

z

z

y

y

s

s

t

t

o

o

ś

ś

ć

ć

 

 

p

p

o

o

b

b

u

u

d

d

z

z

e

e

n

n

i

i

a

a

 

 

J

J

a

a

s

s

n

n

o

o

ś

ś

ć

ć

  (dla  obiektów 

ś

wiec

ą

cych), 

j

j

a

a

s

s

k

k

r

r

a

a

w

w

o

o

ś

ś

ć

ć

  (dla  obiektów 

odbijaj

ą

cych 

ś

wiatło – siła barwy) 

L

L

u

u

m

m

i

i

n

n

a

a

n

n

c

c

j

j

a

a

,

,

 

 

n

n

a

a

t

t

ę

ę

ż

ż

e

e

n

n

i

i

e

e

 

 

ś

ś

w

w

i

i

a

a

t

t

ł

ł

a

a

 

 

 

Człowiek przystosował si

ę

 w widzeniu 

ś

wiata do tego, 

ż

e na ogół wszystko dokoła nas jest o

ś

wietlane 

ś

wiatłem  słonecznym,  które  odbijaj

ą

c  si

ę

  od  przedmiotów  jest  odbierane  przez  nasz  wzrok. 

Ś

wiatło 

słoneczne  nazywane  przez  fizyków 

ś

wiatłem  białym,  jest  w swej  fizycznej  istocie  rodzajem  zło

ż

onego 

promieniowania, które składa si

ę

 z sze

ś

ciu kolorów podstawowych.  

 

Te kolory to:  

 

 

 

1

1

1

.

.

.

 

 

 

f

f

f

i

i

i

o

o

o

l

l

l

e

e

e

t

t

t

,

,

,

 

 

 

 

 

 

2

2

2

.

.

.

 

 

 

n

n

n

i

i

i

e

e

e

b

b

b

i

i

i

e

e

e

s

s

s

k

k

k

i

i

i

,

,

,

 

 

 

 

 

 

3

3

3

.

.

.

 

 

 

z

z

z

i

i

i

e

e

e

l

l

l

o

o

o

n

n

n

y

y

y

,

,

,

 

 

 

 

 

 

4

4

4

.

.

.

 

 

 

ż

ż

ż

ó

ó

ó

ł

ł

ł

t

t

t

y

y

y

,

,

,

 

 

 

 

 

 

5

5

5

.

.

.

 

 

 

p

p

p

o

o

o

m

m

m

a

a

a

r

r

r

a

a

a

ń

ń

ń

c

c

c

z

z

z

o

o

o

w

w

w

y

y

y

,

,

,

 

 

 

6

6

6

.

.

.

 

 

 

c

c

c

z

z

z

e

e

e

r

r

r

w

w

w

o

o

o

n

n

n

y

y

y

.

.

.

 

 

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

 

Istota barwy o

ś

wietlanego przedmiotu zale

ż

y od jego fizycznych własno

ś

ci i od rodzaju o

ś

wietlaj

ą

cego 

go 

ś

wiatła. I tak, je

ż

eli na przedmiot pada 

ś

wiatło słoneczne i odbija on wszystkie składowe tego 

ś

wiatła 

to  przedmiot  widzimy  biały.  Ten  sam  przedmiot  ogl

ą

dany  w  ciemni  fotograficznej  b

ę

dzie  czerwony, 

poniewa

ż

  b

ę

dzie  o

ś

wietlany 

ś

wiatłem  czerwonym,  o

ś

wietlony 

ś

wiatłem  niebieskim-b

ę

dzie  niebieski. 

Dzieje  si

ę

  tak,  poniewa

ż

  przedmiot  ten  odbija  wszystkie  składowe 

ś

wiatła.  Je

ż

eli  za

ś

  przedmiot 

o

ś

wietlony 

ś

wiatłem  słonecznym  jest 

czerwony

,  to  oznacza  to, 

ż

e  odbiciu  uległa  składowa  czerwona 

ś

wiatła  białego  a wszystkie  inne  składowe  zostały  pochłoni

ę

te.  Ten  sam  przedmiot  wi

ę

c  o

ś

wietlony 

ś

wiatłem  czerwonym  b

ę

dzie  czerwony

ś

wiatłem  niebieskim  –  b

ę

dzie  czarny  (nie  odbija  niebieskiego), 

ś

wiatłem  zielonym  –  czarny  itd.  Zauwa

ż

my, 

ż

e  fizyka  nie  zna  barwy  czarnej.  Dla fizyków  czarne 

przedmioty to te, które nie odbijaj

ą

ż

adnego 

ś

wiatła (lub inaczej te, które w cało

ś

ci 

ś

wiatło pochłaniaj

ą

).  

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

 

W

W

z

z

o

o

r

r

c

c

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

y

 

 

 

Precyzyjne  okre

ś

lenie  barwy  dla 

ś

wiatła  odbitego  realizowane  jest  poprzez  porównanie  wzrokowe 

próbki  o  nieznanej  barwie  ze  zbiorem  próbek  wzorcowych.  W u

ż

yciu  jest  system 

b

b

a

a

r

r

w

w

 

 

w

w

z

z

o

o

r

r

c

c

o

o

w

w

y

y

c

c

h

h

 

 

M

M

u

u

n

n

s

s

e

e

l

l

l

l

a

a

.  W drukarstwie  i w

ś

ród  grafików  u

ż

ywany  jest  zestaw  próbek  wzorcowych  okre

ś

lany  jako 

P

P

a

a

n

n

t

t

o

o

n

n

e

e

 

 

M

M

a

a

t

t

c

c

h

h

i

i

n

n

g

g

 

 

S

S

y

y

s

s

t

t

e

e

m

m

 

 

(

(

P

P

M

M

S

S

)

)

. Standard ten jest wykorzystywany przez wiele programów graficznych 

np. przez Corel Draw.  

 

Co  ciekawe,  arty

ś

ci  dla  uzyskania  po

żą

danej  barwy  do  „czystego  koloru”  dodaj

ą

  barwnika  białego  lub 

czarnego posługuj

ą

c si

ę

 takimi poj

ę

ciami jak: 

t

t

i

i

n

n

t

t

y

y

,

,

 

 

o

o

d

d

c

c

i

i

e

e

n

n

i

i

e

e

 

 

s

s

z

z

a

a

r

r

o

o

ś

ś

c

c

i

i

,

,

 

 

c

c

i

i

e

e

n

n

i

i

e

e

 

 

l

l

u

u

b

b

 

 

t

t

o

o

n

n

y

y

.

.

  

Powy

ż

sze wyja

ś

nia schemat: 

 

Biały 

Tinty 

          Czysta barwa (tu np. 

czerwony

 

 

Poziomy 

Szaro

ś

ci 

Tony 

 

 

 

           Cienie 

 

 

 

                       Czarny 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

M

M

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

g

g

r

r

a

a

f

f

i

i

c

c

e

e

 

 

k

k

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

 

 

 

M

M

o

o

d

d

e

e

l

l

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

 

 

R

R

G

G

B

B

 

 

 

 

M

M

o

o

d

d

e

e

l

l

-

-

R

R

G

G

B

B

 

(

R

G

B

 (ang.: 

Red

Green

Blue

)) 

jest modelem stosowanym dla odwzorowaniu obrazów przez 

urz

ą

dzenia, które 

ś

wiec

ą

 (monitory CRT i LCD).  

Udowodniono, 

ż

e  mieszaj

ą

c  trzy  kolory: 

czerwony

zielony

  i 

niebieski

  mo

ż

na  odwzorowa

ć

  z  du

ż

dokładno

ś

ci

ą

  wszystkie  postrzegane  przez  człowieka  barwy.  Przy  gł

ę

bi  barwy  jeden,  trzy  jedynki  (111) 

oznaczaj

ą

  piksel  biały  (poniewa

ż

  wyst

ę

puje  czerwony,  zielony  i niebieski  a  mieszanka  tych  kolorów  daje 

biel). Trzy zera (000) wskazuj

ą

ż

e piksel jest czarny (nie ma czerwieni, zieleni i niebieskiego).  

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

 

W modelu tym podstawowe barwy 

R

G

 i 

B

 s

ą

 mieszane addytywnie. Podstawowe mieszanki z równym 

udziałem mieszanej barwy s

ą

 nast

ę

puj

ą

ce: 

 

0

0

0

0

0

0

 

 

-

-

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

a

a

 

 

c

c

z

z

a

a

r

r

n

n

a

a

,

,

 

 

1

1

0

0

0

0

 

 

-

-

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

a

a

 

 

c

c

z

z

e

e

r

r

w

w

o

o

n

n

a

a

,

,

 

 

1

1

1

1

0

0

 

 

-

-

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

a

a

 

 

ż

ż

ó

ó

ł

ł

t

t

a

a

,

,

 

 

0

0

1

1

0

0

 

 

-

-

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

a

a

 

 

z

z

i

i

e

e

l

l

o

o

n

n

a

a

,

,

 

 

0

0

1

1

1

1

 

 

-

-

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

a

a

 

 

c

c

y

y

j

j

a

a

n

n

,

,

 

 

0

0

0

0

1

1

 

 

-

-

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

a

a

 

 

n

n

i

i

e

e

b

b

i

i

e

e

s

s

k

k

a

a

,

,

 

 

1

1

0

0

1

1

 

 

-

-

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

a

a

 

 

m

m

a

a

g

g

e

e

n

n

t

t

a

a

.

.

 

 

 

Przy gł

ę

bi barwy osiem w technice RGB przeznacza si

ę

 na odzorowanie barwy piksela 24 bity (osiem bitów 

na  czerwie

ń

  (red),  osiem  na  zielony  (green)  i osiem  na  niebieski  (blue)),  mamy  wi

ę

c  mo

ż

liwo

ść

 

odwzorowa

ć

  po  256  kombinacji  ka

ż

dej  z trzech  barw.  Mieszanka  256  kombinacji  czerwonego,  256 

zielonego i 256 niebieskiego daje ponad 16,7 mln „mieszanek barwych” piksela (256

3

=16777216). 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

 

 

Sze

ś

cian barw w modelu RGB pokazuje schemat: 

 

 

 

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

 

 

 

 

 

 

G

G

ł

ł

ę

ę

b

b

i

i

a

a

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

u

u

 

 

R

R

G

G

B

B

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

10 

M

M

o

o

d

d

e

e

l

l

-

-

C

C

M

M

Y

Y

K

K

 

 

 

 

M

M

o

o

d

d

e

e

l

l

-

-

C

C

M

M

Y

Y

K

K

  jest  modelem  odwzorowywania  obrazów  w 

ś

wietle  odbitym.  Efekt  barwny  uzyskuje  si

ę

 

mieszaj

ą

c  cyjan  (Cyjan),  magent

ę

  (Magenta)  i 

ż

ółty  (Yellow)  (model CMY)  z czarnym  (blacK).  W tym 

modelu odwzorowywane s

ą

 obrazy tworzone (malowane?) przez drukarki atramentowe b

ą

d

ź

 laserowe. 

 

Skanery  odwzorowuj

ą

c  obrazy  map

ą

  bitow

ą

  dla  odwzorowania  barwy  wykorzystuj

ą

  model  RGB. 

Wyprowadzanie  obrazu  na  monitor  komputera  nie  nastr

ę

cza 

ż

adnych  problemów.  Problemy  pojawiaj

ą

 

si

ę

,  gdy  na  podstawie  mapy  bitowej  chcemy  obraz  „wydrukowa

ć

”.  Musi  istnie

ć

  algorytm 

przekształcaj

ą

cy barwy z modelu RGB do modelu CMYK.  

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

11 

 

M

M

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

 

 

C

C

M

M

Y

Y

 

 

i

i

 

 

C

C

M

M

Y

Y

K

K

 

 

 

Barwy  cyjan,  magenta  i 

ż

ółty  (Cyjan,  Magenta  i  Yellow)  s

ą

  barwami  dopełniaj

ą

cymi  odpowiednio:  do 

czerwieni,  do  zieleni i niebieskiego. 

Model CMY jest modelem substraktywnym

, tzn. barw

ę

 uzyskujemy 

odejmuj

ą

c „co

ś

” od bieli a nie przez to co dodano do czerni.  

 

 

Zale

ż

no

ś

ci barw w modelach RGB i CMY podaj

ą

 równania: 

 

=

B

G

R

Y

M

C

1

1

1

 

 

 

=

Y

M

C

B

G

R

1

1

1

 

 

W  tych  równaniach  jednostkowy  wektor  kolumnowy  reprezentuje  barw

ę

  biał

ą

  dla  modelu  RGB  i barw

ę

 

czarn

ą

 dla modelu CMY. 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

12 

 

Współczesne  drukarki  atramentowe  maj

ą

  dwa  pojemniki  z  tuszami.  Pierwszy  zawiera  trzy  tusze  o 

barwach z modelu CMY, drugi napełniony jest tuszem czarnym. Daje to mo

ż

liwo

ść

 odwzorowania barwy 

w oparciu o model CMYK (CMY+K, od blacK). W porównaniu do modelu CMY barwa czarna (blacK) jest 

u

ż

ywana do zast

ą

pienia „równowarto

ś

ciowych mieszanek” C, M i Y. Przekształcenie ma posta

ć

 

K

Y

Y

K

M

M

K

C

C

Y

M

C

K

=

=

=

=

)

,

,

min(

 

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

13 

M

M

o

o

d

d

e

e

l

l

 

 

Y

Y

I

I

Q

Q

 

 

 

W modelu 

YIQ

 składowa 

Y

 oznacza luminancj

ę

 (jaskrawo

ść

 (obiekty 

ś

wiec

ą

ce)) i jest zdefiniowana tak, 

ż

eby  odpowiadała  składowej  podstawowej 

Y

  w  modelu 

C

C

I

I

E

E

  (

M

M

i

i

ę

ę

d

d

z

z

y

y

n

n

a

a

r

r

o

o

d

d

o

o

w

w

a

a

 

 

K

K

o

o

m

m

i

i

s

s

j

j

a

a

 

 

d

d

s

s

.

.

 

 

O

O

ś

ś

w

w

i

i

e

e

t

t

l

l

e

e

n

n

i

i

a

a

 

 

(

(

K

K

o

o

l

l

o

o

r

r

u

u

)

)

,

,

 

 

C

C

o

o

m

m

m

m

i

i

s

s

i

i

o

o

n

n

 

 

I

I

n

n

t

t

e

e

r

r

n

n

a

a

t

t

i

i

o

o

n

n

a

a

l

l

e

e

 

 

d

d

e

e

 

 

l

l

E

E

c

c

l

l

a

a

i

i

r

r

a

a

g

g

e

e

 

 

(

(

C

C

I

I

E

E

)

)

).  

W telewizji czarno-białej jest pokazywana tylko składowa 

Y

 telewizyjnego sygnału barwnego;  

barwa jest zakodowana w: 

 

I

 (

I

n-faze, 

orange

-

blue

) oraz  

 

Q

 (

Q

uadrature amplitude modulation, 

purple-

green

).  

 

Model 

YIQ

  wykorzystuje  układ  współrz

ę

dnych  kartezja

ń

skich  3D,  przy  czym  widzialny  podzbiór  jest 

wypukłym wielo

ś

cianem, który odwzorowuje si

ę

 na sze

ś

cian RGB.  

Odwzorowanie 

RGB-YIQ

 jest zdefiniowane w nast

ę

puj

ą

cy sposób: 

 

=

B

G

R

Q

I

Y

*

311

,

0

528

,

0

212

,

0

321

,

0

275

,

0

596

,

0

114

,

0

587

,

0

299

,

0

 

 

Wielko

ś

ci  w  pierwszym  wierszu  odzwierciedlaj

ą

  znaczny  udział  czerwieni  i  zieleni  i wzgl

ę

dnie  mały 

udział  niebieskiego  w  jaskrawo

ś

ci.  Macierz  odwrotna  do  macierzy 

RGB-YIQ

  jest  wykorzystywana  do 

konwersji 

YIQ-RGB

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

14 

 

Okre

ś

lanie  barw  w  modelu 

YIQ

  rozwi

ą

zuje  potencjalny  problem  dotycz

ą

cy  materiału,  który  został 

przygotowany  dla  telewizji:  dwie  ró

ż

ne  barwy  pokazane  obok  siebie  na  monitorze  kolorowym  b

ę

d

ą

 

wydawały  si

ę

  ró

ż

ne,  ale  po  konwersji  na 

YIQ

  i wy

ś

wietleniu  na  monitorze  monochromatycznym  mog

ą

 

wygl

ą

da

ć

  identycznie.  Mo

ż

emy  unika

ć

  tego  problemu  okre

ś

laj

ą

c  te  dwie  barwy  z  ró

ż

nymi  warto

ś

ciami 

w przestrzeni modelu 

YIQ

 (to jest reguluj

ą

c tylko warto

ś

ci 

Y

 w celu ich rozró

ż

nienia). 

W modelu 

YIQ

 s

ą

 wykorzystane dwie u

ż

yteczne wła

ś

ciwo

ś

ci systemu wzrokowego.  

Po pierwsze

, system jest bardziej czuły na zmiany luminancji ni

ż

 na zmiany odcienia barwy 

albo  nasycenia;  to  znaczy,  nasza  zdolno

ść

  do  przestrzennego  dyskryminowania  informacji 

barwnej  jest  słabsza  ni

ż

  nasza  zdolno

ść

  do  przestrzennego  dyskryminowania  informacji 

monochromatycznej.  Ta  obserwacja  sugeruje, 

ż

e  do  reprezentowania  warto

ś

ci 

Y

  powinna 

by

ć

 u

ż

ywana wi

ę

ksza liczba bitów pasma ni

ż

 do reprezentowania 

oraz 

Q

, tak 

ż

eby uzyska

ć

 

wi

ę

ksz

ą

 rozdzielczo

ść

 dla 

Y

.  

 

Po  drugie

,  obiekty,  które  pokrywaj

ą

  wyj

ą

tkowo  mał

ą

  cz

ęść

  pola  wizualizacji,  wytwarzaj

ą

 

ograniczone wra

ż

enia barwne, które mog

ą

 by

ć

 wystarczaj

ą

co okre

ś

lane za pomoc

ą

 jednego, 

a  nie  dwóch  parametrów  barwy.  Ten  fakt  sugeruje, 

ż

e  albo 

albo 

Q

  mo

ż

e  mie

ć

  mniejsze 

pasmo ni

ż

 ten drugi parametr. 

 

W  systemie 

NTSC

  przy  kodowaniu  sygnału 

YIQ

  na  sygnał  emitowany  wykorzystuje  si

ę

  t

ę

 

wła

ś

ciwo

ść

 w celu maksymalizowania ilo

ś

ci transmitowanej informacji w ustalonym pa

ś

mie:  

 

składowej Y przypisuje si

ę

 4 MHz,  

 

składowej I, 1,5 MHz, 

 

składowej Q, 0,6 MHz.  

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

15 

M

M

o

o

d

d

e

e

l

l

 

 

H

H

S

S

V

V

 

 

 

Modele  RGB,  CMY,  YIQ  s

ą

  ukierunkowane  sprz

ę

towo. 

M

M

o

o

d

d

e

e

l

l

 

 

H

H

S

S

V

V

 

 

(

(

H

H

u

u

e

e

,

,

 

 

S

S

a

a

t

t

u

u

r

r

a

a

t

t

i

i

o

o

n

n

,

,

 

 

V

V

a

a

l

l

u

u

e

e

,

,

 

 

(

(

o

o

d

d

c

c

i

i

e

e

ń

ń

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

y

,

,

 

 

n

n

a

a

s

s

y

y

c

c

e

e

n

n

i

i

e

e

 

 

i

i

 

 

w

w

a

a

r

r

t

t

o

o

ś

ś

ć

ć

)

)

)

)

 – model opisu przestrzeni barw zaproponowany w 1978 roku przez Smitha) 

(okre

ś

lany  równie

ż

  jako  model  HSB  (

B-Brightness

))  jest  zorientowany  na  u

ż

ytkownika  i wykorzystuje 

intuicyjne wra

ż

enia modelu artysty, a wi

ę

c tinty, tony i cienie.  

Model  HSV  jest  oparty  na  cylindrycznym  układzie  odniesienia,  a  podzbiór  przestrzeni,  w którym  jest 

zdefiniowany model, stanowi ostrosłup sze

ś

ciok

ą

tny (niekiedy sto

ż

ek).  

O

O

s

s

t

t

r

r

o

o

s

s

ł

ł

u

u

p

p

 

 

(

(

s

s

t

t

o

o

ż

ż

e

e

k

k

)

)

 

 

p

p

r

r

z

z

e

e

s

s

t

t

r

r

z

z

e

e

n

n

i

i

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

 

 

H

H

S

S

V

V

 

 

 

Model 

HSV

  nawi

ą

zuje  do  sposobu,  w  jakim  widzi  ludzki  narz

ą

d  wzroku,  gdzie  wszystkie 

barwy postrzegane s

ą

 jako 

ś

wiatło pochodz

ą

ce z o

ś

wietlenia. Według tego modelu wszelkie 

barwy wywodz

ą

 si

ę

 ze 

ś

wiatła białego, gdzie cz

ęść

 widma zostaje wchłoni

ę

ta a cz

ęść

 odbita 

od o

ś

wietlanych przedmiotów. 

 

H  –  odcie

ń

  barwy

  (cz

ę

stotliwo

ść

 

ś

wiatła, 

Hue

)  wyra

ż

ona  k

ą

tem  na  kole  barw  przyjmuj

ą

ca 

warto

ś

ci  od  0°  do  360°.  Model  jest  rozpatrywany  jako  sto

ż

ek,  którego  podstaw

ą

  jest  koło 

barw. 

 

Wymiary sto

ż

ka opisuje: 

składowa S

 – nasycenie koloru (

Saturation

) jako 

promie

ń

 podstawy

 oraz  

składowa V

 – (

Value

) równowa

ż

na nazwie 

B

 – mocy 

ś

wiatła białego (

Brightness

) jako 

wysoko

ść

 sto

ż

ka

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

16 

 

Przyporz

ą

dkowanie  cz

ę

stotliwo

ś

ci  fal 

ś

wietlnych  na  kole  barw  w modelu 

HSV

  jest  takie 

same  jak  w  modelach  HLS  lub  HSL,  tzn.  centrum  barwy  czerwonej  odpowiada  k

ą

t  0°  lub 

360°. Centrum barwy zielonej odpowiada k

ą

t 120°. Centrum barwy niebieskiej odpowiada k

ą

240°.  Pozostałe  barwy  po

ś

rednie  dla  składowej 

Hue

  s

ą

  odpowiednio  rozło

ż

one  pomi

ę

dzy 

kolorami czerwonym, zielonym i niebieskim. 

 

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

17 

 

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

18 

W

W

ł

ł

a

a

s

s

n

n

o

o

ś

ś

c

c

i

i

 

 

o

o

s

s

t

t

r

r

o

o

s

s

ł

ł

u

u

p

p

a

a

 

 

(

(

s

s

t

t

o

o

ż

ż

k

k

a

a

)

)

 

 

p

p

r

r

z

z

e

e

s

s

t

t

r

r

z

z

e

e

n

n

i

i

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

 

 

H

H

S

S

V

V

 

 

 

 

Odcie

ń

  barwy  H

  jest  mierzony  za  pomoc

ą

  k

ą

ta  wokół  osi  pionowej  -  barwie  czerwonej 

odpowiada  k

ą

t  0°,  barwie  zielonej  k

ą

t  120°  itd..  Barwy  dopełniaj

ą

ce  w ostrosłupie  HSV 

znajduj

ą

 si

ę

 naprzeciwko siebie w odległo

ś

ci 180°.  

 

Warto

ść

 S

 (nasycenie) jest ułamkiem zmieniaj

ą

cym si

ę

 od 0 na osi ostrosłupa do 1 na jego 

bokach. Nasycenie jest mierzone wzgl

ę

dem gamy barw reprezentowanej przez model, która 

jest  oczywi

ś

cie  podzbiorem  całego  wykresu  chromatyczno

ś

ci  CIE.  St

ą

d  100%  nasycenia  w 

modelu jest to mniej ni

ż

 100% czysto

ś

ci pobudzenia. 

 

Wierzchołek  ostrosłupa  znajduje  si

ę

  w  pocz

ą

tku  układu  współrz

ę

dnych,  a najwi

ę

ksza 

warto

ść

  parametru 

V

  wynosi  1.  W  wierzchołku  znajduje  si

ę

  barwa  czarna,  a  warto

ść

 

współrz

ę

dnej V wynosi 0. W tym punkcie warto

ś

ci 

H

 i 

S

 s

ą

 nieistotne.  

 

W  punkcie 

S

=0, 

V

=1  jest  barwa  biała.  Po

ś

rednie  warto

ś

ci 

V

  dla 

S

=0  (na  osi  ostrosłupa) 

odpowiadaj

ą

  poziomom  szaro

ś

ci.  Dla 

S

=0  warto

ść

 

H

  jest  nieistotna  (zgodnie  z  konwencj

ą

 

mówi si

ę

ż

e jest niezdefiniowana).  

 

Gdy 

S

  nie  jest  zerem,  warto

ść

 

H

  staje  si

ę

  istotna.  Na  przykład  czysta  barwa  czerwona  ma 

współrz

ę

dne 

H

=0, S=1, 

V

=1.  

 

Ka

ż

da  barwa,  dla  której 

V

=1, 

S

=1,  jest  podobna  do  czystego  pigmentu  stosowanego  przez 

artyst

ę

 jako punkt wyj

ś

cia przy mieszaniu barw.  

 

Dodanie białego pigmentu odpowiada zmniejszeniu 

S

 (bez zmiany 

V

).  

 

Cienie tworzymy utrzymuj

ą

S

=1 i zmniejszaj

ą

V

.  

 

Tony  tworzymy  zmniejszaj

ą

S

  i 

V

.  Oczywi

ś

cie  zmiana 

H

  odpowiada  wybraniu 

pocz

ą

tkowego  czystego  pigmentu.  A  wi

ę

H

S

  i 

V

  odpowiadaj

ą

  koncepcji  modelu  barw 

artysty. 

 

Podstawa  ostrosłupa 

HSV

  odpowiada  rzutowi,  jaki  si

ę

  obserwuje  patrz

ą

c  wzdłu

ż

  głównej 

przek

ą

tnej sze

ś

cianu barw RGB od strony barwy białej w kierunku barwy czarnej . 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

19 

 

M

M

o

o

d

d

e

e

l

l

 

 

C

C

I

I

E

E

X

X

Y

Y

Z

Z

 

 

Mi

ę

dzynarodowa  komisja  CIE  (w  1931)  okresliła  trzy  standardowe  barwy  podstawowe  jako  X,  Y,  Z 

dopasowuj

ą

c je do „widzenia barwy” przez człowieka.  

 

Trójchromatyczne składowe widmowe X,Y,Z w funkcji długo

ś

ci fali przedstawiono poni

ż

ej. 

 

 

 

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

20 

 

Pogl

ą

dowy wykres chromatyczno

ś

ci, tzw. trójk

ą

t barw 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

21 

 

 

CIEXYZ  zwana  te

ż

  CIE1931  –  jest  to  przestrze

ń

  barw  stworzona  w 1931  przez 

Mi

ę

dzynarodow

ą

 Komisj

ę

 O

ś

wietleniow

ą

 (

C

omission 

I

nternationale de l'

E

clairage).  

 

Przyjmuje si

ę

 j

ą

 jako standard i punkt odniesienia do innych przestrzeni barw utworzonych 

przez  t

ę

  komisj

ę

  (CIELUV,  CIELab).  CIEXYZ  jest  specjaln

ą

  palet

ą

  barw  skonstruowan

ą

 

przede wszystkim pod k

ą

tem postrzegania barw przez ludzkie oko (fotoreceptory). 

 

Barw

ę

  w  sposób  jednoznaczny  opisuje  si

ę

  we  współrz

ę

dnych  trójchromatycznych  X,  Y,  Z, 

przy  czym  współrz

ę

dne  te  zale

ż

ne  s

ą

  od  składowych,  zwanych  równie

ż

  wzgl

ę

dnymi 

sprawno

ś

ciami  wizualnymi  słupków  ocznych.  Te  trzy  współrz

ę

dne  trójchromatyczne 

odpowiadaj

ą

  procentowemu  udziałowi  trzech  podstawowych  barw  R  (czerwonej), 

G (zielonej) i B (niebieskiej). 

 

CIEXYZ  jest  opisem  trójwymiarowym.  Równie

ż

  w  1931, 

ż

eby  umo

ż

liwi

ć

  opis  w  dwu-

wymiarze, wprowadzono przestrze

ń

 barw CIExyY, która przelicza składowe barw X, Y, Z na 

współrz

ę

dne trójchromatyczne x, y, Y, gdzie x i y okre

ś

laj

ą

 chromatyczno

ść

 a Y jasno

ść

 

Współrz

ę

dne  te  nakładaj

ą

c  si

ę

  odwzorowywane  s

ą

  w  przestrzeni  barw  przedstawionej  z 

pomoc

ą

 wykresu chromatyczno

ś

ci jako tzw. trójk

ą

t barw: obszar zamkni

ę

ty dwiema liniami - 

krzyw

ą

 i prost

ą

 

Kolejne  prace  nad  zagadnieniem  postrzegania  ró

ż

nicy  barw  Writhta  (1941),  MacAdama 

(1942), Silesa (1946) doprowadziły do zagadnienia równomierno

ś

ci przestrzeni barw. Je

ś

li w 

przestrzeni  CIEXYZ  wyznaczymy  obszary  ró

ż

nicy  percepcyjnej  barw,  wówczas  powstan

ą

 

elipsoidy ró

ż

nej wielko

ś

ci (elipsoidy MacAdama): w obszarze barw zielonych o stosunkowo 

du

ż

ej 

ś

rednicy,  w  obszarze  barw  niebieskich  o stosunkowo  małej 

ś

rednicy.  Oznacza  to, 

ż

dwa  punkty  w  przestrzeni  CIEXYZ  w  przypadku  barw  zielonych  mog

ą

  okre

ś

la

ć

  barwy, 

pomi

ę

dzy  którymi  ludzkie  oko  nie  dostrzega  ró

ż

nicy  barw  (czyli  jest  to  subiektywnie  jedna 

barwa),  natomiast  dwa  punkty  tak  samo  oddalone  w  przestrzeni  barw  CIEXYZ  w  obr

ę

bie 

barw  niebieskich  mog

ą

  by

ć

  odebrane  jako  subiektywnie  dwie  ró

ż

ne  barwy.  Prace  nad 

równomierno

ś

ci

ą

  przestrzeni  barw  doprowadziły  do  stworzenia  przestrzeni  CIELab  i 

CIELUV. 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

22 

 

 

 

M

M

o

o

d

d

e

e

l

l

 

 

L

L

a

a

b

b

 

 

(

(

C

C

I

I

E

E

L

L

a

a

b

b

)

)

 

 

 

Przestrze

ń

 

CIELab

  to  przestrze

ń

  barw,  która  została  znormalizowana  w 

1976  przez 

CIE

  (Comission  Internationale  de  l'Eclairage). 

CIELab

  stanowi 

matematyczn

ą

  transformacj

ę

  przestrzeni 

CIEXYZ

.  Transformacj

ę

  t

ę

 

wprowadzono  jako  wynik  bada

ń

  nad  spostrzeganiem  przez  oko  ludzkie 

ż

nicy mi

ę

dzy barwami. Zakładano, 

ż

e barwy znajduj

ą

ce si

ę

 w przestrzeni 

CIELab

  w  jednakowej  odległo

ś

ci 

E

  od  siebie  b

ę

d

ą

  postrzegane  jako 

jednakowo  ró

ż

ni

ą

ce  si

ę

  od  siebie.  Zatem 

CIELab

  miała  by

ć

  równomiern

ą

 

przestrzeni

ą

  barw.  De  facto  przestrze

ń

 

CIELab

  jest  jedynie  zalecana  jako 

równomierna 

przestrze

ń

 

barw. 

Dowodem 

nierównomierno

ś

ci 

tej 

przestrzeni  jest  fakt, 

ż

e  ró

ż

nicy  percepcyjnej  barw  nie  mo

ż

na 

jednoznacznie okre

ś

li

ć

 za pomoc

ą

 

E

Barw

ę

 opisuj

ą

 matematycznie trzy składowe:  

L - jasno

ść

 (luminancja),  

a – barwa od zielonej do magenty,  

b – barwa od niebieskiej do 

ż

ółtej. 

 

 

 

 

 

 
 L=25% 

 

 
 L = 50% 

 

 
 L = 75% 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

23 

 

Przestrze

ń

 

CIEXYZ

 mo

ż

na przekształci

ć

 na przestrze

ń

 barwn

ą

 

CIELab

 według zwi

ą

zków: 

 

 

 

w których: 

X

0

 = 94,81  

Y

0

 = 100,0  

Z

0

 = 107,3  

s

ą

 współrz

ę

dnymi barwy ciała nominalnie białego. 

 

CIELab

 

jest  obecnie  najpopularniejszym  sposobem  opisu  barwy  i stanowi  podstaw

ę

  współczesnych 

systemów zarz

ą

dzania barw

ą

.

 Ró

ż

nica pomi

ę

dzy dwiema barwami w przestrzeni 

CIELab 

ma posta

ć

 

i jest zwykł

ą

 odległo

ś

ci

ą

 euklidesow

ą

 pomi

ę

dzy dwoma punktami w przestrzeni trójwymiarowej. 

Mo

ż

na przyj

ąć

ż

e standardowy obserwator zauwa

ż

a ró

ż

nic

ę

 barw nast

ę

puj

ą

co: 

 

0 <

< 1 - nie zauwa

ż

a ró

ż

nicy,  

 

1 <

E

 < 2 - zauwa

ż

a ró

ż

nic

ę

 jedynie do

ś

wiadczony obserwator,  

 

2 <

E

 < 3,5 - zauwa

ż

a ró

ż

nic

ę

 równie

ż

 niedo

ś

wiadczony obserwator,  

 

3,5 <

E

 < 5 - zauwa

ż

a wyra

ź

n

ą

 ró

ż

nic

ę

 barw,  

 

5 < 

E

 - obserwator odno

ś

ci wra

ż

enie dwóch ró

ż

nych barw.  

Powy

ż

sze  dane  s

ą

  danymi  statystycznymi,  sprawdzonymi  do

ś

wiadczalnie.  Ze  wzgl

ę

du  na  faktyczn

ą

 

nierównomierno

ść

 przestrzeni 

CIELab

 zalecana ostatnio przez norma ISO jest 

E

2000

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

24 

I

I

s

s

t

t

o

o

t

t

a

a

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

y

,

,

 

 

p

p

o

o

d

d

e

e

j

j

ś

ś

c

c

i

i

e

e

 

 

F

F

e

e

y

y

n

n

m

m

a

a

n

n

a

a

 

 

 

Dla  porównania  zapoznajmy  si

ę

  z  tym:  jak  problem  barwy  interpretuje  wybitny  fizyk - Feynman?  (R.P. 

Feynman, R.B. Leighton, M. Sands. Feynmana wykłady z fizyki. PWN. Warszawa 1969. Str. 142-146) 

 

… „Mierzenie wra

ż

enia barwnego 

 

Zajmiemy si

ę

 teraz widzeniem za pomoc

ą

 czopków, czyli widzeniem dziennym, dochodz

ą

c w ten sposób 

do  zjawiska  najbardziej  charakterystycznego  dla  widzenia,  mianowicie  do  barwy.  Białe 

ś

wiatło  mo

ż

na, 

jak wiadomo, rozło

ż

y

ć

 za pomoc

ą

 pryzmatu na widmo 

ś

wietlne o ró

ż

nych długo

ś

ciach fal, które, jak nam 

si

ę

  wydaje,  maj

ą

  ró

ż

ne  barwy. 

Barwy  bowiem  nie  s

ą

  oczywi

ś

cie  niczym  innym  jak  wra

ż

eniami.

  Ka

ż

de 

ź

ródło 

ś

wiatła  mo

ż

na  analizowa

ć

  za  pomoc

ą

  siatki  dyfrakcyjnej  czy  pryzmatu  i mo

ż

na  okre

ś

li

ć

  jego 

rozkład  widmowy,  to  znaczy  „ilo

ść

"  ka

ż

dej  długo

ś

ci  fali.  Dane 

ś

wiatło  mo

ż

e  zawiera

ć

  wiele  bł

ę

kitu, 

sporo  czerwieni,  bardzo  mało 

ż

ółtego i tak  dalej.  Wszystko  to  jest  bardzo  dobrze  okre

ś

lone  w  sensie 

fizyki,  ale  powstaje  pytanie,  jak

ą

  b

ę

dzie  wydawa

ć

  si

ę

  barwa  tego 

ś

wiatła?  Oczywi

ś

cie,  ró

ż

ne  barwy 

zale

żą

 w pewien sposób od widmowego rozkładu 

ś

wiatła, ale sprawa polega na wykryciu cech rozkładu 

widmowego,  które  powoduj

ą

  powstawanie  okre

ś

lonych  wra

ż

e

ń

.  Jak  na  przykład  mamy  post

ą

pi

ć

,  aby 

otrzyma

ć

  wra

ż

enie  barwy  zielonej?  Wiemy  wszyscy, 

ż

e  mo

ż

emy  po  prostu  wzi

ąć

  tzw.  zielon

ą

  cz

ęść

 

widma. Ale czy jest to jedyny sposób uzyskania wra

ż

enia zielonej, czy pomara

ń

czowej, czy jakiejkolwiek 

innej barwy? 

 

Czy  istnieje  wi

ę

cej  ni

ż

  jeden  rozkład  widmowy,  który  powoduje  takie  samo  wra

ż

enie  wzrokowe? 

Odpowied

ź

  jest  zdecydowanie  twierdz

ą

ca.  Liczba  wra

ż

e

ń

  wzrokowych  jest  bardzo  ograniczona,  ich 

rozmaito

ść

  -  jak  wkrótce  zobaczymy  -  jest  dokładnie  trójwymiarowa,  podczas  gdy  dla 

ś

wiatła 

przychodz

ą

cego  z ró

ż

nych 

ź

ródeł  mo

ż

emy  wyrysowa

ć

  niesko

ń

czon

ą

  liczb

ę

  ró

ż

nych  krzywych  -  jego 

rozkładów widmowych. Zagadnieniem wymagaj

ą

cym teraz omówienia jest to, w jakich warunkach ró

ż

ne 

rozkłady widmowe 

ś

wiatła daj

ą

 oku wra

ż

enie dokładnie tej samej barwy? 

 

Najbardziej skuteczna technika psychofizyczna przy ocenie barwy polega na przyj

ę

ciu oka za narz

ę

dzie 

zerowe. Znaczy to, 

ż

e nie usiłujemy okre

ś

li

ć

, co stanowi istot

ę

 wra

ż

enia zieleni, ani te

ż

 mierzy

ć

, w jakich 

warunkach  powstaje  wra

ż

enie  zieleni,  poniewa

ż

  okazuje  si

ę

ż

e  sprawy  te  s

ą

  niezmiernie  zło

ż

one. 

Badamy  tylko  warunki,  w których  dwa  bod

ź

ce  s

ą

  nierozró

ż

nialne.  Nie  musimy  wtedy  rozstrzyga

ć

  tego, 

czy  dwaj  ludzie  odbieraj

ą

  takie  samo  wra

ż

enie  wzrokowe  w  ró

ż

nych  warunkach,  a  tylko  -  czy  dwa 

wra

ż

enia.  takie  same  dla  jednej  osoby  s

ą

  te

ż

  takie  same  i  dla  innej.  Nie  musimy  rozstrzyga

ć

,  czy  kto

ś

 

widz

ą

cy co

ś

 zielonego odczuwa wewn

ę

trznie to samo, co kto

ś

 inny widz

ą

cy co

ś

 zielonego; o tym nic nie 

wiemy.  

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

25 

 

Dla pokazania mo

ż

liwych sytuacji posłu

ż

ymy si

ę

 układem czterech lamp projekcyjnych zaopatrzonych w 

filtry.  Jasno

ść

  lamp  mo

ż

na  regulowa

ć

  w  sposób  ci

ą

gły  w  szerokim  zakresie:  jedna  z  lamp  ma  filtr 

czerwony  i  na  ekranie  daje  plam

ę

 

ś

wiatła  czerwonego,  nast

ę

pna  ma  filtr  zielony  i  daje  plam

ę

  zielon

ą

trzecia  ma  filtr  niebieski,  a  czwarta  daje  białe  koło  z  czarnym  punktem  w 

ś

rodku.  Puszczaj

ą

c  na  ekran 

troch

ę

 

ś

wiatła  czerwonego,  a  nast

ę

pnie  troch

ę

  zielonego,  zobaczymy, 

ż

e  w obszarze  pokrywania  si

ę

 

ś

wiateł  wywołuj

ą

  one  wra

ż

enie,  którego  nie  nazwiemy  czerwonaw

ą

  zieleni

ą

,  bo  stanowi  ono  now

ą

 

barw

ę

,  w  tym  wypadku 

ż

ółt

ą

.  Zmieniaj

ą

c  wzajemny  stosunek  czerwieni  i  zieleni  mo

ż

emy  przej

ść

  przez 

ż

ne  odcienie  pomara

ń

czowego  i tak  dalej.  Wyobra

ź

my  sobie, 

ż

e  otrzymali

ś

my  w  ten  sposób  pewien 

odcie

ń

 

ż

ółty.  T

ę

  sam

ą

 

ż

ółt

ą

  barw

ę

  mo

ż

emy  tak

ż

e  otrzyma

ć

  nie  przez  mieszanie  wspomnianych  dwu 

barw,  ale  inaczej,  przepuszczaj

ą

c  np.  białe 

ś

wiatło przez filtr 

ż

ółty albo wywołuj

ą

c w inny sposób takie 

samo wra

ż

enie. Innymi słowy, mieszaj

ą

ś

wiatło przechodz

ą

ce przez rozmaite filtry mo

ż

na ró

ż

ne barwy 

utworzy

ć

 na wi

ę

cej ni

ż

 jeden sposób. 

 

To,  co  wła

ś

nie  odkryli

ś

my, mo

ż

na analitycznie wyrazi

ć

 jak nast

ę

puje. Okre

ś

lon

ą

 

ż

ółt

ą

 barw

ę

 mo

ż

na na 

przykład  przedstawi

ć

  za  pomoc

ą

  symbolu  Y, który  okre

ś

la  „sum

ę

”  pewnych  ilo

ś

ci  przefiltrowanego 

ś

wiatła  czerwonego (R)  i zielonego  (G).  U

ż

ywaj

ą

c  dwóch  liczb  r  i  g  do  opisu  jasno

ś

ci  (R) i (G)  mo

ż

emy 

dla naszej barwy 

ż

ółtej napisa

ć

 wzór: 

 

Y=rR+gG. 

 

Powstaje  pytanie:  czy  mo

ż

na  wytworzy

ć

  pełn

ą

  rozmaito

ść

  barw  przez  dodawanie  do  siebie 

ś

wiatła  o 

dwóch  lub  trzech  ró

ż

nych,  ale  ustalonych  barwach?

  Zobaczmy,  co  z  tego  zało

ż

enia  mo

ż

e  wynikn

ąć

Drog

ą

  mieszania  tylko  czerwieni  i  zieleni  nie  uda  si

ę

  z  pewno

ś

ci

ą

  uzyska

ć

  pełnej  rozmaito

ś

ci  barw, 

poniewa

ż

 w takiej kombinacji nie pojawi si

ę

 nigdy np. bł

ę

kit. Dodaj

ą

c jednak troch

ę

 bł

ę

kitu mo

ż

na doj

ść

 

do  tego, 

ż

e  obszar  centralny,  w  którym  trzy  plamki  si

ę

  nakładaj

ą

,  b

ę

dzie  si

ę

  wydawał  prawie  zupełnie 

biały.  Mieszaj

ą

c  rozmaite  barwy  i przypatruj

ą

c  si

ę

  obszarowi  centralnemu  stwierdzamy, 

ż

e  zmieniaj

ą

wzajemne proporcje mo

ż

emy w nim uzyska

ć

 spory zakres barw. Nie jest wi

ę

c wykluczone, 

ż

e wszystkie 

barwy mo

ż

na utworzy

ć

 przez mieszanie tych trzech barw. Zastanowimy si

ę

 teraz, w jakim stopniu jest to 

prawdziwe.  Rzeczywi

ś

cie,  jest  to  w  zasadzie  prawda.  Przekonamy  si

ę

  wkrótce,  jak  to  zało

ż

enie  mo

ż

na 

lepiej sformułowa

ć

.  

 

Dla zilustrowania tej sprawy zsu

ń

my trzy barwne plamki na ekranie tak, aby nakładały si

ę

 całkowicie na 

siebie  i  starajmy  si

ę

  odtworzy

ć

  barw

ę

,  któr

ą

  wida

ć

  w pier

ś

cieniu  kołowym,  utworzonym  przez  czwart

ą

 

lamp

ę

.  Wychodz

ą

ce  z  niej 

ś

wiatło,  które  dawniej  wydawało  si

ę

  nam  „białe”,  teraz  wygl

ą

da 

ż

ółtawo. 

Spróbujmy odtworzy

ć

 t

ę

 barw

ę

 dopasowuj

ą

c czerwie

ń

, ziele

ń

 i bł

ę

kit, jak umiemy najlepiej, metod

ą

 prób 

i bł

ę

dów. Stwierdzamy, 

ż

e udało si

ę

 nam wcale dokładnie odtworzy

ć

 ten szczególny odcie

ń

 „kremowy". 

Łatwo  uwierzy

ć

ż

e  mo

ż

emy  w  ten  sposób  utworzy

ć

  wszystkie  barwy.  Za chwil

ę

  b

ę

dziemy  si

ę

  starali 

utworzy

ć

 barw

ę

 

ż

ółt

ą

, ale zanim si

ę

 do tego zabierzemy, we

ź

my jeszcze jedn

ą

 barw

ę

, której utworzenie 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

26 

mo

ż

e by

ć

 bardzo trudne. W wi

ę

kszo

ś

ci wykładów o barwach tworzy si

ę

 wszystkie „

ż

ywe” barwy, a nigdy 

si

ę

  nie  tworzy  br

ą

zowej  i  trudno  sobie  nawet  przypomnie

ć

,  czy  si

ę

  kiedykolwiek  widziało  br

ą

zowe 

ś

wiatło.  Istotnie,  barwy tej nie u

ż

ywa si

ę

 nigdy do 

ż

adnego efektu scenicznego, nigdy te

ż

 nie widzi si

ę

 

ś

wietlnej  plamy  barwy  br

ą

zowej;  mo

ż

emy  wi

ę

c  s

ą

dzi

ć

ż

e  utworzenie  br

ą

zu  oka

ż

e  si

ę

  niemo

ż

liwe.  Aby 

si

ę

 przekona

ć

, czy mo

ż

na go wytworzy

ć

, zauwa

ż

my najpierw, 

ż

ś

wiatła br

ą

zowego nigdy nie widujemy 

bez tła. Istotnie, mo

ż

emy je utworzy

ć

 mieszaj

ą

c troch

ę

 czerwieni i 

ż

ółtego. Aby wykaza

ć

ż

e patrzymy na 

ś

wiatło  br

ą

zowe,  wystarczy  po  prostu  zwi

ę

kszy

ć

  jasno

ść

  tła  pier

ś

cieniowego,  na  którym  to 

ś

wiatło 

widzimy. Stwierdzamy, 

ż

e rzeczywi

ś

cie, ma ono barw

ę

, któr

ą

 nazywamy br

ą

zow

ą

! Br

ą

zow

ą

 jest zawsze 

ciemna  barwa,  s

ą

siaduj

ą

ca  z  ja

ś

niejszym  tłem.  Charakter  br

ą

zu  mo

ż

emy  łatwo  zmieni

ć

.  Zabieraj

ą

c  na 

przykład  troch

ę

  czerwieni,  uzyskujemy  czerwonawy  br

ą

z,  wygl

ą

daj

ą

cy  jak  czekoladowo-czerwonawy 

br

ą

z,  a wkładaj

ą

c  stosunkowo  wi

ę

cej  zieleni,  uzyskujemy  znan

ą

  barw

ę

  mundurów  wojskowych,  która 

jest  obrzydliwa,  chocia

ż

 

ś

wiatło  o  tej  barwie  samo  przez  si

ę

  nie  jest  takie  okropne;  jest  ono 

ż

ółtawo-

zielone, tyle tylko, 

ż

e ogl

ą

dane na jasnym tle. Wstawmy teraz 

ż

ółty filtr do czwartej lampy i starajmy si

ę

 

odtworzy

ć

  widzian

ą

  barw

ę

  (nat

ęż

enie  musi  znajdowa

ć

  si

ę

  w  zakresie  nat

ęż

enia  pozostałych  lamp;  nie 

mo

ż

emy  dobiera

ć

  czego

ś

,  co  jest  za  jasne,  poniewa

ż

  moc  w  lampie  nie  b

ę

dzie  wystarczaj

ą

ca).  Barw

ę

 

ż

ółt

ą

  mo

ż

emy  jednak  odtworzy

ć

;  bierzemy  mieszanin

ę

  czerwieni  i  zieleni  i dodajemy  odrobin

ę

  bł

ę

kitu, 

aby  uczyni

ć

  j

ą

  jeszcze  doskonalsz

ą

.  Mo

ż

emy  ju

ż

  chyba  uwierzy

ć

ż

e  w odpowiednich  warunkach  uda 

nam si

ę

 doskonale odtworzy

ć

 ka

ż

d

ą

 

żą

dan

ą

 barw

ę

 

Omówimy  teraz  prawa  mieszania  barw.

  Stwierdzili

ś

my  najpierw, 

ż

e  ró

ż

ne  rozkłady  widmowe  mog

ą

 

dawa

ć

  wra

ż

enie  tej  samej  barwy;  widzieli

ś

my  nast

ę

pnie, 

ż

e  „dowoln

ą

”  barw

ę

  mo

ż

na  utworzy

ć

  przez 

dodawanie  trzech  szczególnych  barw:  czerwonej,  niebieskiej  i zielonej.  Najciekawsza  cecha  mieszania 

polega  na  tym,  co  nast

ę

puje:  je

ś

li  pewne 

ś

wiatło,  które  mo

ż

emy  okre

ś

li

ć

  jako  X,  oku  wydaje  si

ę

 

nierozró

ż

nialne  od  Y  (mo

ż

e  to  by

ć

  inny  rozkład  widmowy,  który  wydaje  si

ę

  jednak  nierozró

ż

nialny),  to 

barwy te nazywamy „równymi” w tym sensie, 

ż

e oko widzi je jako równe, i piszemy: 

 

X=Y. 

 

 

 

 

 

 

Tak  oto  dochodzimy  do  jednego  z  wielkich  praw  teorii  barw:  je

ś

li  dwa  rozkłady  widmowe  s

ą

 

nierozró

ż

nialne  i  do  ka

ż

dego  z  nich  dodamy  pewne 

ś

wiatło  Z  (pisz

ą

c  X+Z  mamy  na  my

ś

li  puszczanie 

obu rodzajów 

ś

wiatła na to samo pole), to nowe mieszaniny tak

ż

e b

ę

d

ą

 nierozró

ż

nialne: 

 

X+Z=Y+Z. 

 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

27 

Dopasowali

ś

my  wła

ś

nie  nasz

ą

  barw

ę

 

ż

ółt

ą

;  je

ś

li  o

ś

wietlimy  teraz  wszystko 

ś

wiatłem  ró

ż

owym,  to 

dopasowanie pozostanie. Tak wi

ę

c dodanie dowolnego 

ś

wiatła do 

ś

wiateł ju

ż

 dopasowanych zachowuje 

dopasowanie. Wszystkie te zjawiska barwne mo

ż

emy innymi słowy stre

ś

ci

ć

 nast

ę

puj

ą

co: gdy mamy ju

ż

 

dopasowane  dwa 

ś

wiatła  barwne,  widziane  obok  siebie  w  tych  samych  warunkach,  to  wówczas  w 

dowolnej innej sytuacji mieszania barw dopasowanie to pozostaje i jedno 

ś

wiatło mo

ż

e by

ć

 zast

ą

pione 

przez  drugie.  Istotnie,  okazuje  si

ę

  -  i  jest  to  bardzo  wa

ż

na  i  ciekawa  sprawa  - 

ż

e  dopasowanie  barw 

ś

wiatła nie zale

ż

y od cech oka w chwili obserwacji. Wiemy, 

ż

e je

ś

li po wpatrywaniu si

ę

 przez długi czas 

ż

ywo czerwon

ą

 powierzchni

ę

 albo w jasne 

ś

wiatło czerwone spojrzymy na biały papier, wyda si

ę

 nam 

on zielonkawy. Podobnie i inne barwy zostan

ą

 zniekształcone na skutek naszego długiego patrzenia na 

ż

yw

ą

 czerwie

ń

.  

 

Wyobra

ź

my  sobie  teraz  dopasowywanie  powiedzmy  dwóch  barw 

ż

ółtych.  Przypatrzywszy  si

ę

 

i dopasowawszy je do siebie wpatrujmy si

ę

 przez dłu

ż

szy czas w jak

ąś

 

ż

yw

ą

 czerwon

ą

 powierzchni

ę

, po 

czym wró

ć

my do naszej barwy 

ż

ółtej. Wcale nie b

ę

dzie ona ju

ż

 wygl

ą

dała 

ż

ółto: nie wiem, jaka to b

ę

dzie 

barwa, ale na pewno nie b

ę

dzie miała wygl

ą

du barwy 

ż

ółtej. Mimo to, barwy pierwotnie 

ż

ółte pozostan

ą

 

nadal dopasowane, bo gdy nawet oko przystosowuje si

ę

 do ró

ż

nych poziomów nat

ęż

enia, dopasowanie 

barw pozostaje, chyba 

ż

e nat

ęż

enie 

ś

wiatła spadnie tak nisko, 

ż

e nast

ę

puje przestawienie si

ę

 z czopków 

na pr

ę

ciki. Dopasowanie barwne-nie jest ju

ż

 wtedy dopasowaniem barwnym, poniewa

ż

 posługujemy si

ę

 

innym układem widzenia. 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

28 

 

Inna  zasada  barwnego  mieszania 

ś

wiateł  brzmi  nast

ę

puj

ą

co:  dowoln

ą

  barw

ę

  mo

ż

na  utworzy

ć

  z  trzech 

ż

nych  barw,  w  naszym  przypadku  ze 

ś

wiatła  barwy  czerwonej,  zielonej  i niebieskiej.

  Odpowiednio 

mieszaj

ą

c  wszystkie  te  trzy barwy mo

ż

emy utworzy

ć

 w ogóle ka

ż

d

ą

 barw

ę

, jak pokazali

ś

my w naszych 

dwu  przykładach.  Poza  tym  prawa  te  s

ą

  bardzo  ciekawe  pod  wzgl

ę

dem  matematycznym.  Tym,  którzy 

interesuj

ą

  si

ę

  stron

ą

  matematyczn

ą

  całej  sprawy,  przedstawimy  j

ą

  nast

ę

puj

ą

co.  Załó

ż

my, 

ż

e  bierzemy 

nasze  trzy  barwy,  którymi  s

ą

  czerwie

ń

,  ziele

ń

  i  bł

ę

kit,  ale  oznaczamy  je  A,  B,  C  i nazywamy  naszymi 

barwami zasadniczymi. Ka

ż

d

ą

 barw

ę

 powinno si

ę

 wi

ę

c da

ć

 utworzy

ć

 z pewnych ilo

ś

ci tych trzech: niech 

na przykład pewna ilo

ść

 a barwy A, pewna ilo

ść

 b barwy B i pewna ilo

ść

 c barwy C daj

ą

 barw

ę

 X: 

 

X=aA+ bB+cC. 

 

Załó

ż

my teraz, 

ż

e z tych samych trzech barw utworzona jest inna barwa Y: 

 

Y=a'A+b'B+c'C. 

 

Okazuje  si

ę

ż

e  mieszanin

ę

  tych  dwóch  barw  (jest  to  jedna  z  konsekwencji  praw,  o których  ju

ż

 

wspomnieli

ś

my) otrzymuje si

ę

 bior

ą

c sum

ę

 składowych X i Y: 

 

Z=X+Y=(a+a')A+(b+b')B+(c+c')C. 

 

Przypomina to dodawanie wektorów, gdzie (a, b, c) odgrywaj

ą

 rol

ę

 składowych jednego wektora, (a', b', 

ć

)  -  składowych  innego  wektora,  nowa  za

ś

  barwa  Z stanowi  „sum

ę

”  tych  wektorów.  Zagadnienie  to 

ciekawiło  zawsze  fizyków  i matematyków.  Schrödinger  napisał  nawet  o  widzeniu  barwnym  wspaniał

ą

 

prac

ę

, w której rozwin

ą

ł spraw

ę

 zastosowania teorii analizy wektorowej do mieszania barw. 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

29 

 

Powstaje teraz pytanie: jak nale

ż

y poprawnie wybra

ć

 barwy zasadnicze, którymi mamy si

ę

 posługiwa

ć

?

 

Otó

ż

  okazuje  si

ę

ż

e  nie  istnieje  poj

ę

cie  „ustalonych”  poprawnie  barw  zasadniczych  przy  mieszaniu 

barw.  W praktyce  mog

ą

  wprawdzie  istnie

ć

  trzy  farby  bardziej  od  innych  u

ż

yteczne  do  uzyskiwania 

wi

ę

kszej  rozmaito

ś

ci  mieszanych  barwików,  ale  nie  o to nam  teraz  chodzi.  Dowolne  trzy 

ś

wiatła  ró

ż

nej 

barwy  (wyj

ą

tek  zdarza  si

ę

  oczywi

ś

cie  wtedy,  gdy  jedna  z  tych  trzech  barw  mo

ż

e  by

ć

  dobrana  przez 

zmieszanie pozostałych) zmieszane w odpowiedniej proporcji mog

ą

 zawsze utworzy

ć

 dowolne wra

ż

enie 

barwne.  Czy  mo

ż

emy  wykaza

ć

  t

ę

  fantastyczn

ą

  tez

ę

?  Zamiast  posługiwania  si

ę

  czerwieni

ą

,  zieleni

ą

 

i bł

ę

kitem  u

ż

yjmy  w naszym  projektorze  barwy  czerwonej,  niebieskiej  i 

ż

ółtej.  Czy  mo

ż

emy  si

ę

  nimi 

posłu

ż

y

ć

 do wytworzenia na przykład barwy zielonej? 

 

Mieszaj

ą

c te trzy barwy w rozmaitych proporcjach uzyskujemy spor

ą

 gam

ę

 ró

ż

nych barw, rozci

ą

gaj

ą

c

ą

 

si

ę

 w widmo. Ale po wielu próbach i bł

ę

dach stwierdzimy, 

ż

ż

adna z tych barw nie przypomina zieleni. 

Pytanie: czy w ten sposób w ogóle mo

ż

emy utworzy

ć

 ziele

ń

? Odpowied

ź

: tak. Jak jednak? Otó

ż

 pu

ść

my 

troch

ę

  czerwieni  na  ziele

ń

.  Otrzyman

ą

  barw

ę

  mo

ż

emy  odtworzy

ć

  przy  pomocy  pewnej  ilo

ś

ci 

ś

wiatła 

ż

ółtego  i  niebieskiego!  Barwy  dopasowali

ś

my  wi

ę

c,  tyle 

ż

e  oszuka

ń

czo  umie

ś

cili

ś

my  czerwie

ń

  po 

„drugiej stronie” równania. Ale poniewa

ż

 nie brak nam pewnego sprytu matematycznego, wi

ę

c mo

ż

emy 

uzna

ć

ż

e to, co pokazali

ś

my,, nie oznaczało naprawd

ę

ż

e barw

ę

 X zawsze mo

ż

na utworzy

ć

 z czerwieni, 

ę

kitu i 

ż

ółtego, ale 

ż

e stawiaj

ą

c czerwie

ń

 po „drugiej stronie” równania, barwa czerwie

ń

 plus X mogła 

zosta

ć

  utworzona  z  bł

ę

kitu  i 

ż

ółtego.  Pozostawienie  pewnej  wielko

ś

ci  po  drugiej  stronie  równania 

mo

ż

emy  interpretowa

ć

  jako  jej  ilo

ść

  ujemn

ą

.  Je

ś

li  wi

ę

c  dopuszczamy  zarówno  dodatnie,  jak  i  ujemne 

współczynniki  w równaniach  typu  X=aA+bB+Cc i je

ż

eli  interpretujemy  znaczenie  ujemnych  ilo

ś

ci  jako 

dodawanie  ich  po  drugiej  stronie  równania,  to  dowoln

ą

  barw

ę

  rzeczywi

ś

cie  mo

ż

na  odtworzy

ć

  przy 

pomocy dowolnych trzech barw i nie istnieje poj

ę

cie ,,ustalonych” podstawowych barw zasadniczych. 

background image

S

S

S

S

W

W

,

,

 

 

W

W

y

y

d

d

z

z

i

i

a

a

ł

ł

 

 

Z

Z

a

a

m

m

i

i

e

e

j

j

s

s

c

c

o

o

w

w

y

y

 

 

w

w

 

 

C

C

h

h

o

o

j

j

n

n

i

i

c

c

a

a

c

c

h

h

 

 

Z

Z

a

a

k

k

ł

ł

a

a

d

d

 

 

I

I

n

n

f

f

o

o

r

r

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

i

i

 

 

M

M

a

a

t

t

e

e

m

m

a

a

t

t

y

y

k

k

i

i

 

 

P

P

r

r

o

o

f

f

.

.

 

 

S

S

S

S

W

W

 

 

d

d

r

r

 

 

i

i

n

n

ż

ż

.

.

 

 

J

J

a

a

n

n

u

u

s

s

z

z

 

 

Ż

Ż

ó

ó

ł

ł

k

k

i

i

e

e

w

w

i

i

c

c

z

z

 

 

P

P

o

o

d

d

s

s

t

t

a

a

w

w

y

y

 

 

G

G

r

r

a

a

f

f

i

i

k

k

i

i

 

 

K

K

o

o

m

m

p

p

u

u

t

t

e

e

r

r

o

o

w

w

e

e

j

j

.

.

 

 

B

B

a

a

r

r

w

w

a

a

,

,

 

 

m

m

o

o

d

d

e

e

l

l

e

e

 

 

b

b

a

a

r

r

w

w

y

 

30 

 

Mo

ż

emy  zapyta

ć

:  czy  istniej

ą

  takie  trzy  barwy,  które  do  wszystkich  mieszanin  wchodz

ą

  tylko  w 

dodatnich  ilo

ś

ciach?

  Odpowied

ź

  jest,  przecz

ą

ca.  Ka

ż

dy  układ  barw  zasadniczych  wymaga  ujemnych 

ilo

ś

ci  dla  uzyskania  pewnych  barw  i dlatego  nie  ma  jednoznacznego  sposobu  okre

ś

lenia  barw 

zasadniczych.  W elementarnych  podr

ę

cznikach  mówi  si

ę

ż

e  barwami  zasadniczymi  s

ą

  czerwona, 

zielona  i  niebieska,  ale  tylko  dlatego, 

ż

e  przy  ich  pomocy  uzyskuje  si

ę

  szerszy  zakres  barw,  bez 

ujemnych współczynników w niektórych zestawieniach. 

” ...