Főoldal arrow Cikkek arrow Fordítások idegen nyelvről arrow Fény - szín és emberi látás
Fény - szín és emberi látás
2008. október 10.

Míg Alain Briot Kompozíció-sorozatának második része megjelenésére várunk, a LuminousLandscape portálról kiválasztottunk két kitűnő cikket, lefordításra. A második cikk a színelmélet egyáltalán nem könnyen megérthető témakörét ismerteti rendkívül világosan, gyakorlatias nézőpontból. Az első pedig -  amit ezúton adunk közre - bevezető háttérismereteket nyújt a színelmélethez.

A Luminous Landscape portálon olvasható cikk  teljes terjedelmű fordítását, annak képanyagával együtt, a portál kiadója / főszerkesztője, Michael H. Reichmann szíves engedélyével közöljük. (A szerkesztő)
 
Írta: Miles Hecker


A színes fényképezés, különösen a színes nyomtatás mindig is kihívás volt. A fotósok, még az Ansel Adamshoz hasonló hírességek is visszarettentek attól, hogy megkíséreljenek  munkájukról méltó színes nyomatokat készíteni. Számosan kerestek mentsvárat és maradtak a fekete-fehér világban egész munkásságuk folyamán.  A digitális sötétkamra minden fotós számára lehetővé teszi, hogy aki szeretné, kinyomtathassa  képei pontos, könnyen reprodukálható színes nyomatait -  természetesen amennyiben birtokában van  az emberi színlátás ismereteinek. 
 
A fény természete

Minden fotózás alapja a fény. Fény nélkül mindannyian sötétben leledzünk. De, mi is az a fény?  A fény egyfajta elektromágneses sugárzás (EMS), az elektromos és mágneses mezők fluktuációja , amelyek a tó felszínén mozgó vízhullámokhoz hasonlóan, hullámként terjednek a térben. Az elektromágneses spektrum rádióhullámokból, infravörös-, látható fény-, ultraibolya-, röntgen- és gammasugarakból áll.
Forrás: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/color_and_vision.shtml
Az elektromágneses sugárzás teljes spektruma

A tudósok az EMS-okatt hullámhosszuk - a hullám két egymást követő csúcsa közötti távolság - alapján osztályozzák.  Az emberi szem csak a 380-780 nanométeres tartományba eső hullámhosszakat tudja érzékelni.  A nanométer  a méter  1 milliárdad (10-9 m - a szerk.)  része. Ezek nagyon apró hullámok!  Ezt a kitüntetett tartományt látható sugárzásnak vagy látható fénynek nevezzük.   A színes fotográfia többnyire csak a látható spektrummal foglalkozik.
Forrás: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/color_and_vision.shtml
A látható spektrum szÍneinek hullámhossza
 
Ahhoz, hogy lássunk egy színes nyomatot vagy bármi mást, fényforrás alá kell tennünk azt. A szokásos fényforrások különböző fizikai folyamatoknak köszönhetik fénykibocsátásukat.

Izzás
 
Szilárd anyagok vagy folyadékok 1000 K vagy annál magasabb hőmérsékletre  felmelegítve, fényt bocsátanak ki.  K a Kelvin rövidítése, ami a Celsius skála abszolút változata (abszolút hőmérsékleti skála, K = C° + 273 - a szerk.). A víz 373 K hőmérsékleten forr, ezek szerint az 1000 K nagyon-nagyon forró!  A wolfram-szálas izzólámpa, amely a legközönségesebb ember-alkotta fényforrás a  Földön, körülbelül 2854 K hőmérsékleten izzik. A Nap - egy természetes, fehéren izzó fényforrás - felületének hőmérséklete kb. 5800 K.

Foszforeszkálás

Foszforoknak nevezzük az  olyan anyagokat, amelyek az energiát elnyelik, majd fényként újra kibocsátják.  Egy foszforral bevont közönséges fénycső látható fényt bocsát ki a cső belsejében felszabaduló energia gerjesztésének hatására. A cső elektródái közötti elektromos ívkisülés ultraibolya fényt hoz létre, az gerjeszti a foszfort fénykibocsátásra.

A színes fotózással az a gond, hogy a fényforrások különbözőek!  A  fényforrások spektrális eloszlása igen különböző.  A fényforrások színét rendszerint egy olyan izzó test megfelelő hőmérsékleti értékével jellemzik, ami  egy olyan színspektrumot eredményez, amely kibocsátott fényének színe  leginkább hasonlít hozzá (ennek a neve színhőmérséklet - a szerk.). Minél magasabb a fényforrás hőmérséklete, annál kékesebb a fény.  Minél alacsonyabb a hőmérséklete, annál vörösesebb a fénye.  A wolfram-szálas  izzólámpa fénye a nappali fényhez képest  erősen narancsos árnyalatú. A fényforrás színét fényének spektrális energiaeloszlásával jellemezzük.
Forrás: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/color_and_vision.shtml
A wolframszálas izzólámpa és az átlagos napfény spektrális eloszlása (relatív intenzitássa a hullámhossz függvényében)


A tárgy természete

Egy  tárgy általunk észlelt színét a tárgy által elnyelt vagy visszavert fény hullámhossza határozza meg. Csak a tárgyról visszavert hullámok érik el a szemünket, s ezeket látjuk, mint színeket. A  legtöbb növény levelei a piros, narancs, kék és ibolya színű fényt elnyelik.  Ugyanakkor visszaverik az összes  zöldet, ezért látjuk azokat zöldnek. A tárgynak ezt a tulajdonságát annak spektrális visszaverőképességével jellemezzük.
Forrás: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/color_and_vision.shtml
Fehér fénnyel megvilágítva a levelet zöldnek látjuk
 

Az emberi szem természete
 
Forrás: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/color_and_vision.shtml
Az emberi szem legfontosabb részei

Az emberi szem az utolsó láncszem a színlátás láncolatában. Az emberi szem egy egyszerű kételemű objeltívvel rendelkezik. Az  elülső vagy külső elem a szaruhártya, a hátsó vagy belső elem a szemlencse. A szembe érkező fény mennyiségét a kettő között található szivárványhártyára szabályozza. A fény áthalad egy átlátszó gélen, az üvegtesten és fordított állású képet hoz létre a szemgolyó hásó falán, a retinán.

A retina a szem fényérzékeny része. A felszínét több millió fotoreceptor borítja. Ezek a fotoreceptorok érzékelik a fényt, és annak jelenlétéről a látóideg segítségével elektromos jeleket továbbítanak az agy stimulálására. Két fajta fotoreceptor van: pálcikák és csapok.
Forrás: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/color_and_vision.shtml
A fotoreceptorok a retinában

A pálcikák ugyan érzékenyek a fény nagyon alacsony szintjére, de monokromatikusak, színt nem látnak. Ez azt eredményezi, hogy nagyon kis fénynél az emberek a tárgyakat csak fekete-fehérben látják. 

A retinában három típusú csap található.  Ezen három típus mindegyikében  különböző fényérzékeny pigmentek reagálnak különböző hullámhosszúságú fényre. A vörös csapokat leginkább a vörös-sárga  tartományba eső fény ingerli. A zöld csapokat a sárga-zöld tartományba eső fény, a kék csapokat pedig a kék-ibolya tartományba eső fény stimulálja leginkább. Ez a jelenség írja le a szem spektrális érzékenységét.
Forrás: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/color_and_vision.shtmljpg
Ahhoz, hogy a szemünk a spektrum bármely színét "lássa", csak az szükséges, hogy a csapok három típusát  hasonló módon stimuláljuk, mint azt az aktuális szín tenné.

Nem szükséges a fény színét valóban létrehozni!  Pontosan így működik a számítógép vagy a TV katódsugárcsöves monitora. Ha közelről megnézzük a TV-t egy 4x nagyítású lupéval, akkor láthatjuk  az egyedi RGB (Red, Green, Blue = vörös, zöld, kék rövidítése - a szerk.) színes foszfor-csíkokat  világítani. Egy színes TV vagy számítógép monitor végül is nem egy valódi színes eszköz, hanem egy RGB fényforrás. Ha normál távolságról nézzük, szemünkben összekeveredik a vörös, a zöld és a kék fény, ennek eredményeként látjuk a teljes színes spektrumot. A számítógépeken használt legtöbb színes fájlformátumban  pontosan így vannak tárolva a szín adatok. A fény mindenegyes pontjához, vagy egy kép minden pixeléhez egy 24 bites bináris szám kerül tárolásra, ami a pixelt előállító vörös, zöld és kék fény pontos mennyiségét adja meg.

Additív szín

A színek fenti  reprezentációját additív szín-rendszernek nevezik.  Megmagyarázza, hogyan látjuk azokat a tárgyakat, amelyek három féle saját fényt bocsájtanak ki.  Ez a rendszer azon alapul, hogy minden érzékelhető színárnyalat létrehozható a vörös, a zöld és a kék fény különböző mennyiségeinek keverékeként.  A vörös, a zöld és a kék egyenlő mennyiségei eredményezik a fehér érzetét.  A vörös, a zöld és a kék teljes hiánya pedig a feketéét.
 
Szubtraktív szín

Egy másik fényforrás fényét visszaverő tárgyak színét  a szubtraktív szín-rendszerrel magyarázzuk. Ilyen tárgyak a színes nyomatok is. A színes nyomatok szemlélésekor a szemünk által észlelt színt a fentebb említett  három tényező - a fényforrás spektrális energiaeloszlása,  a tárgy spektrális visszaverőképessége,  és a szem  spektrális érzékenysége - együttesen határozza meg.
Forrás: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/color_and_vision.shtmljpg
A szemben érzékelt színek, és a kialalakulásában szerepet játszó tényezők

Egy színes nyomat készítése során, meghatározzuk a papír spektrális érzékenységét, amikor beállítjuk a színegyensúlyt miközben Photoshopban dolgozunk a képen.  Ugyanakkor a nyomatot megvilágító fényforrást gyakran nem áll módunkben szabályozni, ami  gondot okozhat. Bizonyos pigment alapú festékek azonosnak tűnnek  egy meghatározott típusú, mondjuk 2800 K hőmérsékletű wolfrámszálas fényforrás esetén.  Ugyanazok a festékek más fényforrás alatt nézve, mondjuk 6500 K hőmérsékletű nappali fénynél, nagyon különbözőnek tűnnek. Ezt a jelenséget metamerizmusnak- nevezik, és  ez az Epson 2000P tulajdonosoknak jelent problémát.

Fényképezéskor a megvilágítás spektrális eloszlása még jelentősebb probléma.  A szabványos színes filmek színegyensúlyát vagy a nappali fényhez, vagy  a wolframszálas fényforrás fényéhez állítják be. Bármilyen egyéb fényforrás használata esetén a digitalis sötétkamrában történő igazítással nyerhetünk pontos színeket.
 
Forrás: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/color_and_vision.shtml

 
Könnyű elképzelni, hogy a színeltolással létrehozott művészi hatások nagyon is kívánatosak.  Nem sokan cserélnék el a napnyugta vagy napkelte meleg színárnyalatait pontos fehérekre!  Amennyiben értjük a szín természetét, akkor szabályozni is tudjuk azt. Rengeteg színeszköz található a Photoshopban, amely lehetővé teszi az ilyen színmódosításokat, de az már egy másik cikk témája (a szerző a cikkben több helyen említi a Photoshopot, de természetesen bármely más, fejlett képfeldolgozó szoftver is érthető helyette - a szerk).

© Miles  Hecker
 
Miles J. Hecker jelenleg Wyoming (USA) állam Casper városában található Casper College Technológiai és Kereskedelmi Részlegének elnöke. Mr. Hecker 25 éven át digitalis eletronikát és elektronikus képalkotást oktatott a Casper Collegeben. Hobbijai a fényképészet, a hegymászás, barlangászat és a futás.

Mr Hecker társ-alapítója a WyoPhoto portálnak, amely  Wyoming és  a Sziklás-hegység  táj- és természet-fotózásával foglalkozik.

Mr. Hecker Electrical Engineering Bachelor fokozatát   1971-ben szerezte  a "The Cooper Union for the Advancement of Science and Art"-on. M.Ed fokozatot (tanári oklevelet) a Wyomingi Egyetemen szerzett.


Amennyiben tetszett Önnek a fenti cikk, a formális színelmélettel foglalkozó cikket is érdekesnek találhatja (fordítása is elkészült- a szerk.)
 
Fordította: Buday Irén, Debrecen, 2008. október

 

Hozzászólások
HozzáadásKeresés
Hozzászólást csupán a bejegyzett felhasználó tehet hozzá!
 
< Előző   Következő >
Advertisement
Advertisement
Advertisement